Question

某電熱水瓶的銘牌如右表所示．若熱水瓶內(nèi)裝滿水，在額定電壓下工作（外界大氣壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，C_水=4.2×10³J/（kg?℃））．求：

型號DSP-19B
電源220V 50Hz
功率	加熱時 1000W
	保溫時  22W
容量2L

（1）加熱時電熱水瓶的電阻多大？
（2）若瓶內(nèi)20℃的水加熱14min正好燒開，瓶內(nèi)水所吸收的熱量多少？則加熱時電熱水瓶的熱效率是多少？
（3）請你嘗試畫出電熱水瓶內(nèi)部電路的原理圖．

Answer 1

分析：（1）已知額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

可求電阻．
（2）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可求吸收熱量．根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，二者進(jìn)行比較就是加熱時電熱水瓶的熱效率．
（3）根據(jù)P=

U2

R

可知，電阻小時功率大，加熱時功率大，所以此時的電阻��；電阻大時功率小，保溫時功率小，所以此時的電阻大．根據(jù)這個原理畫電路圖可以有以下情況：兩個電阻串聯(lián)，一個開關(guān)與電阻并聯(lián)，或者兩個電阻并聯(lián)，一個開關(guān)與電阻串聯(lián)．

解答：解：（1）R=

U2

P

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω．
答：加熱時電熱水瓶的電阻為48.4Ω．
（2）Q_吸=cm（t-t₀）=cρV（t-t₀）=4.2×10³J/kg?℃×1000kg/m³×0.002m³×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J．
消耗的電能W=Pt=1000W×14×60s=840000J．
所以效率η=

Q吸

W

=

672000J

840000J

=80%．
答：瓶內(nèi)水所吸收的熱量為6.72×10⁵J；加熱時電熱水瓶的熱效率是80%．
（3）兩個電阻串聯(lián)，一個開關(guān)與電阻并聯(lián)，或者兩個電阻并聯(lián)，一個開關(guān)與電阻串聯(lián)，電路圖如下圖，其它合理亦可．

點評：本題考查電阻的計算，水吸熱的計算以及消耗電能和熱效率的計算，還有電阻的連接問題．