Question

型号DSP-19B
额定容积/L	2
加热功率/W	1200
保温功率/W	30
额定电压/V	220

某电热水瓶的铭牌如下表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压为1个标准大气压）．求：
（1）保温时电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻是多少？
（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时的热效率是多少？
（4）请你尝试画出电热水瓶的内部电路图．

Answer 1

解：（1）保温时电热水瓶的电流：
I==≈0.14A；
（2）加热时电热水瓶的电阻：
R==≈40.33Ω；
（3）瓶内水的质量为：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
瓶内水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³kg/m³×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
消耗电能产生的热量：
Q_电=W=P_加热t=1200W×10×60s=7.2×10⁵J，
热水瓶效率：
η==≈93.3%．
（4）两个电阻串联，一个开关与电阻并联，或者两个电阻并联，一个开关与电阻串联，电路图如下图，其它合理亦可．

答：（1）保温时通过电热水瓶的电流约为0.14A；
（2）加热时电热水瓶的电阻约为40.33Ω；
（3）加热时电热水瓶的热效率约为93.3%；
（4）电热水瓶的内部电路图如上图所示．
分析：（1）由铭牌可知保温时的额定电压和额定功率，根据I=求出保温时电热水瓶的电流；
（2）由铭牌可知加热时的额定电压和额定功率，根据R=求出加热时电热水瓶的电阻；
（3）根据m=ρV求出水的质量，根据Q=cm△t求出水吸收的热量，根据Q=W=Pt求出消耗电能产生的热量，根据效率公式求出加热时的热效率；
（4）根据P=可知，电阻小时功率大，即加热时的电阻小；电阻大时功率小，电阻大．根据这个原理画电路图可以有以下情况：两个电阻串联，一个开关与电阻并联，或者两个电阻并联，一个开关与电阻串联．
点评：本题考查电流、电阻的计算，水吸热的计算以及消耗电能和热效率的计算，还有电阻的连接问题．关键是根据理解电热器铭牌的含义，难点是根据P=判断电热丝的连接方式和电路图的设计．