Question

5．如圖甲所示是一種常見的電熱水袋，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如表所示．

額定電壓	額定加熱功率	指示燈功率	袋內(nèi)充水	自動(dòng)斷電溫度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由題意可知，紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要大（選填“大”或“小”）得多；
（2）當(dāng)熱水袋原來的溫度是15℃時(shí)，在額定電壓下加熱10min指示燈就熄滅了，則此過程中水吸收的熱量是2.1×10⁵ J，電熱水袋消耗的電能為3×10⁵ J．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩電阻兩端的電壓相等，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可比較電阻大��；
（2）根據(jù)Q_吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量；根據(jù)W=Pt計(jì)算消耗的電能．

解答 解：（1）由圖可見，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩端電壓相等，發(fā)熱體的功率要比指示燈的功率大得多，根據(jù)電功率的計(jì)算P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在電壓U相等的情況下，功率P大的，電阻R反而小，因此發(fā)熱體的電阻要小于指示燈的電阻．
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)水的溫度達(dá)到65℃時(shí)自動(dòng)斷電，因此指示燈熄滅時(shí)水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁵J；
由題可知，熱水袋在額定電壓下加熱，因此實(shí)際功率與額定功率相等，所以消耗的電能：
W=Pt=500W×10×60s=3×10⁵J．
故答案為：（1）大；（2）2.1×10⁵；3×10⁵．

點(diǎn)評 本題由電熱水袋入手考查相關(guān)的物理知識，熟練應(yīng)用熱量的計(jì)算公式和電功率公式，理解用電器正常工作時(shí)的特點(diǎn)．