Question

【題目】如圖甲是自動(dòng)沖泡咖啡機(jī)，圖乙是其簡(jiǎn)化電路圖，咖啡機(jī)的銘牌如下表�？Х葯C(jī)可以通過自動(dòng)控制開關(guān)S分別進(jìn)行打磨和加熱。請(qǐng)計(jì)算：

（1）咖啡機(jī)正常打磨時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流是多少安？

（2）電熱絲R的阻值是多少歐？

（3）若忽略熱量損失，咖啡機(jī)把1L水從20℃加熱到100℃，正常工作需要加熱多少秒？[c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3，1L=1dm3]

Answer 1

【答案】（1）1安；（2）60.5歐；（3）420秒。

【解析】（1）由電路圖知道，當(dāng)自動(dòng)控制開關(guān)S接a時(shí)，電路為電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單電路，咖啡機(jī)處于打磨狀態(tài)，由P=UI得，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流是：I=P/U=220W/220V=1A；

（2）當(dāng)自動(dòng)控制開關(guān)S接b時(shí)，電路為電熱絲的簡(jiǎn)單電路，咖啡機(jī)處于加熱狀態(tài)，由P=UI=U2/R知道，電熱絲R的阻值是：R=U2/P′=(220V)2/800W=60.5Ω；

（3）由圖知道，水的體積V=1L=1dm3 =0.001m3 ，

由ρ=m/V可得，水的質(zhì)量是：m水=ρ水V水 =1.0×103 kg/m3 ×0.001m3 =1kg，

水吸收的熱量是：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×l05 J，

若忽略熱量損失，則咖啡機(jī)消耗的電能是：W=Q吸=3.36×l05 J；

由P=W/t知道，需要加熱的時(shí)間是：t′=W/P′=3.36×105J/800W=420s。