Question

【题目】饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如下图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题：

（1）A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A为_____色。

（2）若饮水机加热时加热管的功率为550 W，而保温时加热管的功率为88 W，求电阻R2的阻值_____（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。

（3）若加热水槽储水1.0 kg，将其从初温20 ℃加热到100 ℃，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间______？水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）

Answer 1

【答案】红 132Ω 678s

【解析】

（1）当S接左面时电路中只有电阻R1，总电阻最小，电流路中电流最大，发热管功率就会最大，处于加热状态，因此A灯为红色灯。

（2）加热时：加热管的电功率P1=550W

电阻；

保温时：加热管的电功率P2=88W；

根据得，通过加热管的电流：

，

此时电路的总电阻：；

根据串联电路电阻的特点得，R2的阻值为：

R2=R﹣R1=220Ω﹣88Ω=132Ω。

（3）1.0kg水从初温20℃加热到100℃吸收的热量：

Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg℃）×1.0kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J

加热管的热效率为90%，根据，则加热管需要放出的热量是：

，

饮水机加热时加热管的功率为550W，则加热的是时间为：

。