Question

（2012•扎赉特旗一模）如下表及如图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该饮水机有加热和保温两种工作状态

Answer 1

解题思路：（1）分析电路图，根据电路结构与并联电路特点分析答题．

（2）由表中数据求出电阻R₂的阻值，然后由电功率公式的变形公式求出它的阻值．

（3）由热量公式求出水吸收的热量，然后求出电热饮水机消耗的电能，最后由电功率公式的变形公式求出加热时间．

（1）由电路图可知，当开关S闭合，开关S₀断开时，只有R₂接入电路，电热饮水机功率较小，电热饮水机处于保温状态；当两开关全闭合时，两电阻并连接入电路，电热饮水机功率最大，电热饮水机处于加热状态；开关S闭合，开关S₀断开时，电热饮水机处于保温状态，由表中数据可知，此时饮水机的功率为50W．

（2）由电路图可知，当开关S闭合，开关S₀断开时，只有R₂接入电路，饮水机处于保温状态，由表中数据可知，此时饮水机功率P_保温=50W，

∵P=

U2

R，

∴电阻R₂=

U2

P保温=

(220V)2

50W=968Ω；

（3）∵ρ=[m/V]，

∴水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，

水吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/kg•℃×1kg×（95℃-20℃）=3.15×10⁵J，

热水器放出的热量Q_放=

Q吸

η=

3.15×105J

90%=3.5×10⁵J，

电流所做的功W=Q_放=Pt，

故加热所用的时间t=[W

P加热

W/P]=

3.5×107J

500W=700s；

答：（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率为50W；

（2）R₂的阻值968Ω；

（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要700s．

点评：

本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了求功率、电阻、工作时间问题，分析清楚电路结构、由表中找出需要的数据、应用电功率公式、密度公式、热量公式即可正确解题．