Question

【題目】如圖甲是現(xiàn)在學(xué)校普遍使用的電鍋爐，它的部分銘牌參數(shù)如下表，其電路簡化圖如圖乙所示，R2=40Ω，求：

（1）它的保溫功率。

（2）R1的阻值。

（3）若水箱裝滿水，將水從20℃加熱到沸騰（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），水吸收的熱量。

（4）工作人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)電路只有電鍋爐在進(jìn)行加熱工作時(shí)，如圖丙所示的電能表指示燈在1min內(nèi)閃爍了160次，此時(shí)食堂電路中的實(shí)際電壓。

Answer 1

【答案】（1)1210W (2)20Ω （3）1.008×108 J (4)200V

【解析】由圖可知，當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)，電路處于保溫狀態(tài)，

故P保=U2/R2=(220V)2/40Ω=1210W；

當(dāng)兩開關(guān)均閉合時(shí)，電路處于加熱狀態(tài)，加熱功率為3630W；可得電阻R1的功率為3630W-1210W=2420W；R1=U2/P2=(220V)2/2420W=20Ω。

水的質(zhì)量m=ρV=1000kg/m3×300×10-3m3=300kg

水吸收熱量Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×300kg×80℃=1.008×108J，

丙圖電能表有數(shù)據(jù)3200r/kw·h，即用電器每消耗1kw·h電能，電能表表盤轉(zhuǎn)動(dòng)3200轉(zhuǎn)，故當(dāng)表盤轉(zhuǎn)160r時(shí)消耗電能0.05kw·h=180000J，此時(shí)用電器功率P=W/t=180OO0J/60s=3000W；加熱時(shí)兩電阻并聯(lián)，并聯(lián)后總電阻R=40Ω/3；故P實(shí)=U實(shí)2/R；可得U實(shí)=200V。