Question

5．如圖甲所示是一種常見的電熱水袋，圖乙是它的結構示意圖，其性能指標如表所示．

額定電壓	額定加熱功率	指示燈功率	袋內充水	自動斷電溫度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由題意可知，紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要大（選填“大”或“小”）得多；
（2）當熱水袋原來的溫度是15℃時，在額定電壓下加熱10min指示燈就熄滅了，則此過程中水吸收的熱量是2.1×10⁵ J，電熱水袋消耗的電能為3×10⁵ J．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯的，兩電阻兩端的電壓相等，根據R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可比較電阻大小；
（2）根據Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；根據W=Pt計算消耗的電能．

解答 解：（1）由圖可見，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯的，兩端電壓相等，發(fā)熱體的功率要比指示燈的功率大得多，根據電功率的計算P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在電壓U相等的情況下，功率P大的，電阻R反而小，因此發(fā)熱體的電阻要小于指示燈的電阻．
（2）由表中數據可知，當水的溫度達到65℃時自動斷電，因此指示燈熄滅時水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁵J；
由題可知，熱水袋在額定電壓下加熱，因此實際功率與額定功率相等，所以消耗的電能：
W=Pt=500W×10×60s=3×10⁵J．
故答案為：（1）大；（2）2.1×10⁵；3×10⁵．

點評 本題由電熱水袋入手考查相關的物理知識，熟練應用熱量的計算公式和電功率公式，理解用電器正常工作時的特點．