Question

探索班为了解决同学们的饮水问题，购置了一台饮水机，其铭牌如下表所示。图12是
饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R₁是电阻，R₂是供加热的电阻丝。

额定频率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	550W	环境湿度	≤90％
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃ 5L/h

 

（1）、用公式分析， S处于什么状态（闭合或S断开），饮水机处于保温状态。（1分）
（2）、在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？（1分）
（3）、在饮水机的热水罐中0.6kg水，正常工作，使水从30℃的加热到80℃，用了5min20秒时间。用这些信息及数据，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C水=4.2×10³J /(kg·℃)]（2分）
（4）、如果要使饮水机在加热状态时的功率是保温状态时的4倍，则R₁与R₂的比值应是多少？( 2分）

Answer 1

（1）略
（2）2.5A
（3）1.26×10⁵J
（4）3:1

根据公式可知电源电压不变，功率和电阻成反比，S处于闭合状态是加热，S处于断开状态是保温。在加热状态下，功率是550W，饮水机正常工作时电路中的电流利用公式I=P/U求出；在饮水机的热水罐中0.6kg水，正常工作，使水从30℃的加热到80℃，根据Q=Cmt计算出水吸收的热量。根据水吸收的热量和5min20秒时间内消耗的电能计算该饮水机加热状态时的效率。如果要使饮水机在加热状态时的功率是保温状态时的4倍，根据公式可知加热时电阻是保温时电阻的1/4。所以R₁与R₂的比值应是3:1。