如表中为某饮水机铭牌的部分参数,其内部简化电路如图所示,当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,当S、S1同时闭合时,

如表中为某饮水机铭牌的部分参数,其内部简化电路如图所示,当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,当S、S1同时闭合时,饮水机处于加热状态,求:
额定电压 220V
额定功率 加热 1000W
保温 44W
热水器的容量 2L
(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流?
(2)R1、R2电阻各为多大?
(3)如果饮水机热效率为80%,装满20℃的水,加热多长时间可以将其烧开?
沧海一笑01 1年前 已收到1个回答 举报

sxzhua 幼苗

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解题思路:(1)已知饮水机保温状态下的额定功率和额定电压,根据公式I=[P/U]可求正常工作时的电流;
(2)已知饮水机加热和保温状态下的额定功率,根据公式P=
U2
R
求出加热和保温状态下的电阻值,由图可知保温状态下是R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点即可求出R1
(3)知道热水器的容量,根据密度公式求出水的质量,根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量,再利用公式Q=Wη=Ptη求出所需的时间.

(1)由表格数据可知,饮水机保温状态下的功率为44W,
根据P=UI可得,正常工作时的电流:
I=[P/U]=[44W/220V]=0.2A;
(2)由图可知:当S、S1同时闭合时,饮水机处于加热状态,R2连入电路,
由P=
U2
R得:R2=
U2
P加=
(220V)2
1000W=48.4Ω,
当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,R1、R2串联,
则R=
U2
P保=
(220V)2
44W=1100Ω,
∵串联电路的总阻值等于串联的电阻之和,
∴R1=R-R2=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω.
(3)水的体积:
V=2L=2dm3=2×10-3m3
根据ρ=[m/V]可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
由η=
Q吸
W,W=Pt可得,
加热时间:
t=[W
P加=

Q吸/η
P加]=
Q吸
P加η=
6.72×105J
1000W×80%=840s.
答:(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流为0.2A;
(2)R1、R2电阻分别为1051.6Ω、48.4Ω;
(3)如果饮水机热效率为80%,装满20℃的水,加热840s可以将其烧开.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题考查了密度公式、吸热公式、电功率公式、电功公式、效率公式的应用,关键是知道铭牌参数含义的理解与掌握,难度适中,是一道好题.

1年前

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