Question

20．教室里有一臺飲水機(jī)，它的銘牌如表，工作電路如圖所示，S₀是溫控開關(guān)，可以自動控制飲水機(jī)的加熱或保溫狀態(tài)．問：

熱水箱容量	1.5L
額定電壓	220V
加熱功率	550W

（1）將1.5kg的水從20℃加熱到90℃，水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作15min，消耗的電能是多少？
（3）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？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）由銘牌知道加熱功率，利用W=Pt求正常工作15min消耗的電能；
（3）當(dāng)S₀斷開時(shí)，電路中只有R₂，電阻較大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)電功率較小，處于保溫狀態(tài)，知道保溫功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₂的阻值大小．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（90℃-20℃）
=4.41×l0⁵J；
（2）飲水機(jī)加熱時(shí)消耗的電能：
W=Pt=550W×15×60s=4.95×10⁵J；
（3）當(dāng)S₀斷開時(shí)，電路中只有R₂，總功率較小，為保溫狀態(tài)，
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44W}$=1100Ω．
答：（1）將1.5kg的水從20℃加熱到90℃，水吸收的熱量是4.41×l0⁵J；
（2）飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作15min，消耗的電能是4.95×10⁵J；
（3）R₂的阻值是1100Ω．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式、電功率的公式的掌握和運(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．