Question

【題目】某電熱飲水機(jī)，它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)S0自動(dòng)控制），從它的說(shuō)明書上收集到如表數(shù)據(jù)及如圖所示的簡(jiǎn)化電路原理圖．

熱水箱容量	2L
額定電壓	220V
加熱時(shí)的功率	400W
保溫時(shí)的功率	44W

（1）請(qǐng)分析說(shuō)明溫控開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)，飲水機(jī)的狀態(tài)．

（2）求電阻R1的阻值．

（3）晚上，由于是用電高峰期，該電熱飲水機(jī)的實(shí)驗(yàn)工作電壓只有200V，若它的電阻不變，加熱效率為80%，則將一滿熱水箱的水從20℃加熱到80℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？[c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3 ， 結(jié)果保留一位小數(shù)]．

Answer 1

【答案】（1）保溫．（2）134.4Ω．（3）1905.6s．

【解析】

（1）電源兩端電壓始終不變，開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)，只有R2接入電路，總電阻大于S0閉合時(shí)時(shí) ，根據(jù)P2= 可知，該該狀態(tài)下屬于保溫狀態(tài)。

（2）P保溫=44W ，P加熱=400W,因?yàn)殡姛犸嬎畽C(jī)處于加熱時(shí)兩電阻并聯(lián)，、

加熱時(shí)并聯(lián)P總=P保溫+P1，所以P1=P總-P保溫=360W，根據(jù)P1=可知

R1≈134.4Ω

（3）P加熱=400W，所以加熱時(shí)總電阻根據(jù) ,所以當(dāng)電壓為200V時(shí)：根據(jù)P=得：P實(shí)=，水的總質(zhì)量m=ρV=2kg，

則水吸收熱量應(yīng)為Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×60℃=5.04×105J，

需要消耗的能量W=

加熱時(shí)間