Question

某學(xué)校食堂有一個(gè)電水壺的銘牌如下表所示。如圖是電水壺的電路圖，R為加熱器，當(dāng)溫度較低時(shí)，溫控開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱；當(dāng)水沸騰后，會(huì)自動(dòng)斷開進(jìn)入保溫狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開關(guān)控制。若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時(shí)的大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求：

額定電壓	220V
額定功率	4400W
水壺裝水質(zhì)量	10kg
頻率	50Hz

（1）電水壺正常工作時(shí)，其加熱電阻的阻值是多大？

（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，現(xiàn)將一滿壺12℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要多長(zhǎng)時(shí)間？（水的比熱容c=4.2×103J/（kg?℃）

（3）當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)加熱器的電流是2A，此時(shí)電阻R0的電功率是多少？

Answer 1

（1）R=11Ω；（2）1050s；（3）396W

【解析】

試題分析：（1）加熱器加熱時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，由P=U2/R可得，

加熱電阻的阻值R=U2/P加熱=（220V）2/4400W=11Ω；

（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)公式Q吸=cm（t﹣t0），水吸收的熱量Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣12℃）=3.696×106×106J，電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收時(shí)，利用W=Pt加熱時(shí)間：t=W/Pη=3.696×106×106J /（4400W×80%）=1050s

（3）當(dāng)S斷開時(shí)，R與R0串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，根據(jù)歐姆定律知道R兩端的電壓UR=IR=2A×11Ω=22V，串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，∴R0的電壓，U0=U﹣UR=220V﹣22V=198V，此時(shí)電阻R0的電功率：P0=U0I=198V×2A=396W

考點(diǎn)：電路分析