Question

办公室里有个自动电热水瓶，如图所示和表格是它的原理及参数．A为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设

Answer 1

解题思路：（1）利用水吸收的热量与电放出的热量关系计算；

（2）由图示，黄灯亮时，电阻R 与电热丝串联，故电热水瓶处于保温状态，

利用保温时的功率计算总电阻，然后利用串联电路R_总=R_加+R，计算出R．

（1）m=ρv=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；

Q_吸=cm（t₁-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.0kg×（100℃-20℃）=672000J；

Q_放=Q_吸÷η=672000J÷90%=746666.7J；

t＝

Q放

p＝

746666.7J

800w＝933.3s；

（2）由图示，黄灯亮时，是保温状态，电阻R与电热丝串联；

已知保温功率是40w．

所以，R_总=

U2

p保=

(220v)2

40W=1210Ω；

R_加=

U2

p加=

(220v)2

800W=60.5Ω；

R=R_总-R_加=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω．

答：（1）电热水瓶应正常工作933.3s的时间；（2）是保温状态，保温元件R工作时的电阻是1149.5Ω．

点评：

本题考点： 热量的计算；电阻的串联；电功率的计算．

考点点评： 本题难度大，计算时要充分分析图示和表格，从中找到有用的信息，并正确分析电路的连接方式是解决本题的关键．

计算过程注意单位换算，1L=dm3．