Question

（2011•泰州）如左图是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，如图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电

Answer 1

解题思路：（1）由表格可知：加热状态下的功率，利用公式I=[P/U]即可求得正常工作时电路中的电流；

（2）先求出水的质量，再根据公式Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的热了，根据W=Pt求出电流做的功，最后代入效率公式，即可求解；

（3）当S闭合时，饮水机处于加热状态，电路中只有R₂在工作，利用R=

U

2

P

求出R₂的阻值；当S断开时，饮水机处于保温状态，此时R₁、R₂串联，根据R=

U

2

P

求出总电阻，然后利用电阻的串联求出R₁的阻值．

（1）由表信息可知：

饮水机正常工作时电路中的电流：

I=[P/U]=[440W/220V]=2A．

（2）热水箱中的水质量：

m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg

水吸收的热量：

Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×10⁵J

电流做的功：

W=Pt=440W×14×60s=3.696×10⁵J，

∵该电路是纯电阻电路

∴Q_放=W

饮水机的加热效率：

η=

Q吸

W×100%=

2.94×105J

3.696×105J×100%≈79.5%．

（3）当S闭合时，饮水机处于加热状态

R₂=

U2

P加热=

(220V)2

440W=110Ω

当S断开时，饮水机处于保温状态

P_保温=

U2

R总=

(220V)2

R1+R2=40W

所以R₁=1100Ω．

答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2A；

（2）水吸收的热量为2.94×10⁵J；饮水机的加热效率约为79.5%；

（3）电阻R₁的阻值为1100Ω．

点评：

本题考点： 热量的计算；能量利用效率；欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评： 解决本题的关键：一是电功率公式和效率公式的灵活运用，二是利用表格和电路图解决实际问题的能力．