一台电热饮水机的铭牌数据如表,它的电路原理图如图所示,其中S0是温控开关.

一台电热饮水机的铭牌数据如表,它的电路原理图如图所示,其中S0是温控开关.
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 440W
保温功率 44W
(1)当饮水机处于加热状态时,温控开关S0处于什么状态?为什么?
(2)在保温状态下,饮水机的电流是多大?
(3)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到70℃.需用时600s【水的密度为1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)】.求此加热过程中:
①水吸收的热量;
②饮水机消耗的电能.
枫叶之情 1年前 已收到1个回答 举报

走向雪山高地 幼苗

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解题思路:(1)根据开关的状态和P=U2R分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;(2)已知饮水机的额定电压及保温功率,由功率的变形公式I=PU求出饮水机在保温状态下的工作电流;(3)①根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量;②根据W=Pt即可求出饮水机消耗的电能.

(1)S0断开后,R1断路,只有R2加热;S0闭合后,R1、R2并联;
根据越并越小、小于任何一个分电阻可知,并联时,电路中的总电阻较小;
根据P=
U2
R可知,电阻越小,功率越大,所以S0闭合后,饮水机处于加热状态.
(2)∵P=UI,
∴在保温状态下,饮水机的电流:I=[P/U]=[44W/220V]=0.2A;
(3)①∵ρ=[m/V],
∴水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×1×10-3m3=1kg,
水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃×1kg×(70℃-20℃)=2.1×105J;
②饮水机消耗的电能:W=Pt=440W×600s=2.64×105J.
答:(1)温控开关S0闭合时,饮水机的功率较大,所以饮水机处于加热状态;
(2)在保温状态下,饮水机的电流是0.2A;
(3)①水吸收的热量为2.1×105J;
②饮水机消耗的电能为2.64×105J.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题考查了并联电阻特点和电功率公式的应用,以及电阻、质量、吸热、电能的计算,关键是公式的灵活运用.

1年前

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