下表为一台电热饮水机的铭牌,其内部简化电路如图所示,饮水机有加热和保温两种工作状态,R1和R2均为电热丝且阻值保持不变.
××牌饮水机额定电压220V额定
功率加热档1100W保温档44W电源频率50HZ求:
(1)饮水机在加热状态时的电流?
(2)R1和R2的电阻各多少?
(3)正常工作时,饮水机的加热效率为80%,则将1kg的水从20℃加热到100℃需要多长时间?[C水=4.2×103J/(kg?℃)].
网友回答
解:(1)饮水机加热适当电流I===5A;
答:饮水机在加热状态时的电流是5A.
(2)电阻R1的阻值R1===44Ω;
电路的总电阻R===1100Ω,
电阻R2的阻值R2=R-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω.
答:电阻R1的阻值是44Ω,电阻R2的阻值是1056Ω.
(3)将1kg的水从20℃加热到100℃需要吸收的热量
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J,
饮水机做功W===4.2×105J,
饮水机加热水所需要的时间t==≈381.8s.
答:将1kg的水从20℃加热到100℃需要381.8s.
解析分析:(1)由铭牌可知,电热饮水机的加热功率是1100W,额定电压是220V,由功率的变形公式I=可以求出饮水机加热时的电流.
(2)由电路图知,开关S闭合时,只有电阻R1接入电路,饮水机处于加热状态,功率为1100W,由电功率的变形公式R=可以求出电阻R1的阻值;
当开关S断开时,电阻R1与R2串联接入电路,饮水机处于保温状态,电功率是44W,由电功率的变形公式R=可以求出电路总电阻,然后由串联电路电阻特点可以求出R2的阻值.
(3)由吸热公式Q=cm△t求出水所吸收的热量,然后求出饮水机做的功,最后由公式t=求出加热时间.
点评:本题考查了求电流、电阻、加热时间等问题,涉及到了电功率的变形公式、串联电路特点、热量公式的应用,涉及的知识点较多,计算时应认真、细心.