Question

【題目】某學(xué)校食堂有一個(gè)電水壺的銘牌如下表所示．如圖14是電水壺的電路圖，R為加熱器，當(dāng)溫度較低時(shí)，溫控開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱；當(dāng)水沸騰后，會(huì)自動(dòng)斷開進(jìn)入保溫狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開關(guān)控制．若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時(shí)的大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求：

額定電壓	220V
額定功率	4400W
水壺裝水質(zhì)量	10kg
頻率	50Hz

（1）電水壺正常工作時(shí)，其加熱電阻的阻值是多大？
（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，現(xiàn)將一滿壺12℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要多長(zhǎng)時(shí)間？（水的比熱容C=4.2×103J/（kg℃）
（3）當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過加熱器的電流是2A，此時(shí)電阻R0的電功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 得：電阻為：R= = =11Ω
（2）解：把水燒開所吸收的熱量Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（100℃﹣12℃）=3.696×106J，

則需要消耗的電能W= = =4.62×106J，

由P= ，得所需時(shí)間：t= = =1050s

（3）解：當(dāng)S斷開時(shí)，R與R0串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，

根據(jù)歐姆定律得：UR=IR=2A×11Ω=22V，

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得：U0=U﹣UR=220V﹣22V=198V，

此時(shí)電阻R0的電功率P0=U0I=198V×2A=396W

【解析】（1）由銘牌上信息結(jié)合功率公式可求得電阻；（2）根據(jù)公式Q=cm（t﹣t0）求出燒開水所需能量，根據(jù)效率求出需要消耗的電能，則由功率可求得時(shí)間；（3）保溫時(shí)兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可求得R0的兩端的電壓，由功率公式可求得R0的功率．