Question

【題目】智能化在生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，某海爾智能滾筒洗衣機(jī)簡(jiǎn)化等效電路如圖所示，此時(shí)處于空檔位置。閉合開關(guān) S，旋鈕繞 P 轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換，旋至 1 檔時(shí) R1、R2 同時(shí)工作，洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)；旋至 2 檔時(shí) R2 和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)。R1和 R2 均為電熱絲，其阻值不受溫度影響，R1=22Ω。。某次，小華把開關(guān)撥到1位置，關(guān)閉其他用電器，觀察發(fā)現(xiàn)家中電能表﹝1500imp/(kw.h）﹞在2.5分鐘內(nèi)閃爍了150次。電壓保持220V不變，其他參數(shù)如下表。。﹝g=10N/kg, C水=4.2×103J／(kg℃)﹞

（1）洗衣機(jī)加熱功率是多少W？ R2 阻值是多少Ω？

（2）某次洗衣機(jī)內(nèi)注入 10L的水，水溫由 20℃上升到 50℃，如洗衣機(jī)的加熱效率是60％, 求在額定電壓下需連續(xù)加熱多長(zhǎng)時(shí)間?

（3）安全用電，以人為本，本款洗衣機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)永久性電阻保證人的安全。異常漏電情況下，電流依次經(jīng)防電墻和人體流入大地，若人體的最大電 阻為 1.5×105Ω，人體的安全電壓不高于 36V，通過(guò)計(jì)算判斷防電墻電阻能否保證人的安全。

Answer 1

【答案】242Ω 875s 安全

【解析】

（1）根據(jù)電能表指示燈閃爍的次數(shù)和時(shí)間求出兩電阻并聯(lián)時(shí)的總功率，再求出R1的電功率，利用功率差得到R2的功率，再根據(jù)求阻值；

（2）先要將10L的水換算為質(zhì)量，利用水吸收的熱量等于電流產(chǎn)生熱量的60%列出等式，可求加熱時(shí)間；

（1）開關(guān)撥到1位置，關(guān)閉其他用電器，觀察發(fā)現(xiàn)家中電能表﹝1500imp/(kw.h）﹞在2.5分鐘內(nèi)閃爍了150次，消耗的電能為：，

洗衣機(jī)的加熱功率為：

；

R1的電阻為22Ω，根據(jù)得，R1消耗的功率為；

，

則R2的電功率為：，

R2的阻值為： 。

（2）水的體積：

根據(jù)得，水的質(zhì)量：

，

根據(jù)題意知，洗衣機(jī)的加熱效率是60％，即 ，結(jié)合可得：

即：

解得：。

（3）漏電時(shí)，防電墻與人的電阻串聯(lián)，串聯(lián)總電阻：

，

根據(jù)得，串聯(lián)電路的電流：

，

再根據(jù)得，人體兩端的電壓：

，

可見是安全的，防電墻電阻能保證人的安全。