Question

【題目】電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動控制），已知R1的阻值為121Ω，從說明書上收集到如下表的部分參數(shù)和如圖所示的電路原理圖．求：

熱水箱容積	2L
額定電壓	220V
加熱時(shí)功率	440W
保溫時(shí)功率

（1）R1的功率；
（2）R2的阻值；
（3）若將水箱內(nèi)裝滿20℃的水，需要工作25min才能加熱到86℃．求該電熱飲水機(jī)的加熱效率．[c水=4.2×103J/（kg℃）]．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，R1的功率：

P1= = =400W；

答：R1的功率為400W；

（2）解：由電路圖可知，當(dāng)S、S0均閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S0斷開后，電路為R2的簡單電路；

由于電阻越并越小、總電阻小于任何一個(gè)分電阻，根據(jù)P= 可知，開關(guān)S0斷開時(shí)，電路中的電阻最大，電功率最小，所以此時(shí)處于保溫狀態(tài)；而當(dāng)S、S0均閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，處于加熱狀態(tài)；

則R2的功率為：

P2=P保溫=P加熱﹣P1=440W﹣400W=40W；

根據(jù)P= 可得R2的阻值：

R2= = =1210Ω；

答：電阻R2的阻值1210Ω；

（3）解：由ρ= 得水箱中的水質(zhì)量：

m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（86℃﹣20℃）=5.544×105J，

加熱時(shí)消耗的電能：

W=P加熱t=440W×25×60s=6.6×105J，

飲水機(jī)的加熱效率：

η= ×100%= ×100%=84%．

答：加熱過程中該電熱飲水機(jī)的加熱效率為84%．

【解析】（1）根據(jù)P= 即可求出R1的功率；（2）由圖可知：R2為保溫電阻，求出R2的功率大小，再根據(jù)電功率公式P= 分求出R2的阻值；（3）先根據(jù)m=ρV求出水箱內(nèi)水的質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量，根據(jù)W=Pt求出加熱時(shí)消耗的電能，利用η= ×100%求出該電熱飲水機(jī)的加熱效率．