【題目】教室的溫?zé)犸嬎畽C(jī),其銘牌如下表所示。右圖是飲水機(jī)簡化電路的示意圖,S是用感溫材料制造的溫控開關(guān),R1是定值電阻,R2是供加熱的電阻絲。 [水的比熱容c=42×103J/kg·℃),水的密度ρ=1×103kg/m3,取g=10N/kg]

1)電熱絲是利用電流的 效應(yīng)工作的。分析電路圖可知,當(dāng)溫控開關(guān)S (選填閉合斷開)時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)。

2)在加熱狀態(tài)下,飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流有多大?電阻絲R2的阻值有多大?

3)正常工作時(shí),該飲水機(jī)將熱水罐中06kg、18℃的水加熱至93℃,用時(shí)6min。請用這些數(shù)據(jù)及題目中的信息,計(jì)算該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率。

4)如果要使電阻絲R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱狀態(tài)時(shí)的四分之一,定值電阻R1的阻值應(yīng)是多大?

【答案】(1)熱;閉合;(225A;(3955%;(488Ω

【解析】試題分析:(1)電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的。分析電路圖可知,當(dāng)溫控開關(guān)S 閉合時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài);

2)由P=UI得,在加熱狀態(tài)下,飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是:I=P/U=550W/220V=25A;

3)水吸收的熱量:Q=cm△t=42×103kg/m3×06kg×93℃-18℃=189000J

加熱過程消耗的電能:W=Pt=550W×6×60s=198000J,則η=Q/W×100%=189000J/198000J×100%=955%

4)因?yàn)殡娮杞zR2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱狀態(tài)時(shí)的四分之一,

所以P'=P/4=550W÷4=1375W U'= P'R2=1375W×88Ω=110V,

因?yàn)榧訜釥顟B(tài)時(shí)R1R2串聯(lián),所以U1="U-" U'=220V-110V=110V

定值電阻R1的阻值應(yīng)是 R1= R2 =88Ω

練習(xí)冊系列答案
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物質(zhì)

比熱容c/×103J/kg·℃

08

039

046

A B C D三種材料均可

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