Question

【题目】如图甲是现在学校普遍使用的电锅炉，它的部分铭牌参数如下表，其电路简化图如图乙所示，R2=40Ω，求：

（1）它的保温功率。

（2）R1的阻值。

（3）若水箱装满水，将水从20℃加热到沸腾（在标准大气压下），水吸收的热量。

（4）工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时，如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次，此时食堂电路中的实际电压。

Answer 1

【答案】（1)1210W (2)20Ω （3）1.008×108 J (4)200V

【解析】由图可知，当开关S2闭合，S1断开时，电路处于保温状态，

故P保=U2/R2=(220V)2/40Ω=1210W；

当两开关均闭合时，电路处于加热状态，加热功率为3630W；可得电阻R1的功率为3630W-1210W=2420W；R1=U2/P2=(220V)2/2420W=20Ω。

水的质量m=ρV=1000kg/m3×300×10-3m3=300kg

水吸收热量Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×300kg×80℃=1.008×108J，

丙图电能表有数据3200r/kw·h，即用电器每消耗1kw·h电能，电能表表盘转动3200转，故当表盘转160r时消耗电能0.05kw·h=180000J，此时用电器功率P=W/t=180OO0J/60s=3000W；加热时两电阻并联，并联后总电阻R=40Ω/3；故P实=U实2/R；可得U实=200V。