Question

如圖甲所示，是小明家電水壺的銘牌；其工作電路如圖乙所示，其中S是溫控開關，R₁是電熱管，當電水壺處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，S自動切換到另一處，處于保溫狀態(tài),．請解答以下問題：

⑴A、B是兩種不同顏色的燈，紅色表示加熱，黃色表示保溫，請你分析A燈為＿＿＿色；

⑵求保溫電阻R₂的阻值（不計指示燈電阻及溫度對電阻值的影響,保溫功率是指保溫時電路的總功率）．

⑶若壺中有2kg水，初溫37℃，把這些水加熱到100℃，需消耗多少電能？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

⑷為測量該電水壺的實際功率，小明關閉家中其它用電器，只讓電水壺通電對水加熱，觀察到家中電能表的指示燈2min閃爍了81次（電能表上標有“3000revs／kW·h”的字樣），則該電水壺的實際功率為多大？

Answer 1

⑴紅       ⑵913歐   ⑶5.88×10⁵J    ⑷810W

【解析】

試題分析：(1)根據(jù)公式P=U²/R可知，電路電阻越大，功率越小，所以串聯(lián)時功率小，兩電阻串聯(lián)時，電路處于保溫狀態(tài)；也就是說開關S接A時，電路中只有電阻R₁，電路功率較大，所以處于加熱狀態(tài)；則A燈為紅燈；(2)因為加熱功率P₁=880W，由P=U²/R知道R₁=U²/P加=220V2/880W=55Ω；又因為保溫功率P₂=50W，由P₂=U²/(R₁+R₂)，知道(R₁+R₂)=U²/P₂=968Ω，所以R₂=968Ω-55Ω=913Ω（3）水吸收熱量的公式Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100-37）℃=5.88×105J，當電路產(chǎn)生的熱量全部學科網(wǎng)被水吸收，消耗電能W=Q=5.88×105J（4）根據(jù)電能表表盤數(shù)據(jù)可知，接入該電能表的電路消耗1kW•h的電能指示燈閃爍3200次，故電能表閃爍81次消耗的電能：W=81imp/3200imp/(kW•h)=0.025kW•h，燒水有的時間是2min=2/60h，則電水壺燒水的實際功率：P=W/t=0.025kW•h/2/60h=0.81kW=810W。