Question

（2013?廣東模擬）小波班上有一臺飲水機(jī)，它的銘牌如下表，工作電路如圖所示，S₀是溫控開關(guān)，可以自動(dòng)控制飲水機(jī)的加熱或保溫狀態(tài)．

熱水箱容量	1.5L
額定電壓	220V
加熱功率	550W

（1）將2kg的水從25℃加熱到85℃，水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）若在保溫狀態(tài)下，飲水機(jī)消耗的功率是44W，則R₂的阻值是多少？
（3）飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下將2kg的水從25℃加熱到85℃時(shí)正常工作了20min，則飲水機(jī)消耗的電能是多少？飲水機(jī)的效率為多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫，根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）由電路圖可知，溫控開關(guān)斷開時(shí)，電路為R₂的簡單電路，此時(shí)電路中的總電阻最大，電功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P=

U2

R

求出R₂的阻值；
（3）根據(jù)W=Pt求出加熱時(shí)20min消耗的電能，水吸收的熱量和消耗電能的比值即為飲水機(jī)的效率．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（85℃-25℃）=5.04×10⁵J；
（2）由P=

U2

R

可得，R₂的阻值：
R₂=

U2

P保溫

=

(220V)2

44W

=1100Ω；
（3）飲水機(jī)加熱20min消耗的電能：
W_電=P_加熱t=550W×20×60s=6.6×10⁵J，
飲水機(jī)的效率：
η=

Q吸

W電

×100%=

5.04×105J

6.6×105J

×100%≈76.36%．
答：（1）將2kg的水從25℃加熱到85℃，水吸收的熱量是5.04×10⁵J；
（2）R₂的阻值是1100Ω；
（3）飲水機(jī)消耗的電能是6.6×10⁵J，飲水機(jī)的效率約為76.36%．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對吸熱公式、電功率公式、電功公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活實(shí)際相聯(lián)系，屬于中考常見題型．