Question

學(xué)校為了解決同學(xué)們的飲水問(wèn)題，新購(gòu)置了一批臺(tái)式飲水機(jī)，其銘牌如下表所示．如圖是飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖，其中S是用感溫材料制造的溫控開(kāi)關(guān)，R₁是電阻，R₂是供加熱的電阻絲．
（1）請(qǐng)分析當(dāng)S接通時(shí)，飲水機(jī)是處于加熱狀態(tài)還是處于保溫狀態(tài)？
（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大？
（3）正常工作時(shí)，該飲水機(jī)將熱水罐中0.6kg、18℃的水加熱到93℃需用時(shí)6min．根據(jù)這些數(shù)據(jù)及題目中的信息，計(jì)算該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率．

額定功率	50Hz	環(huán)境溫度	10℃～38℃
加熱功率	550W	環(huán)境濕度	≤90%
額定電壓	220V	制熱水能力	≥90℃5L/h

Answer 1

解：（1）加熱狀態(tài) 由公式，得，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，只有R₂接入電路，所以，
而當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，，P₁＞P₂，所以處于保溫狀態(tài)；
（2）由P=UI，得，I=
（3）由Q=cm△t，得，
Q=cm△t=4.2×10³J/kg?℃×0.6kg×（93-18）℃=1.89×10⁵J；
W=Pt=550w×6×60s=1.98×10⁵J；
η=%=×100%≈95.45%；
答：（1）當(dāng)S接通時(shí)，飲水機(jī)是處于保溫狀態(tài)；
（2）加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是2.5A；
（3）該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率95.45%．
分析：本題目第一問(wèn)，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，只有電阻R₂接入電路，由電功率的大小，得，此時(shí)電功率較大，處于加熱狀態(tài)．而要求此時(shí)工作電流，則利用題目中數(shù)據(jù)代入公式，便可算出結(jié)果．最后一問(wèn)先將加熱水需要的內(nèi)能利用內(nèi)能公式求出，然后利用電功公式求出電功，最后求出效率便可．
點(diǎn)評(píng)：這道題目綜合性比較強(qiáng)，將以前所學(xué)的內(nèi)能知識(shí)與電功的計(jì)算公式結(jié)合起來(lái)，考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力．