Question

（2010?广东模拟）某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．如图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造   的温控开关，R₁是电阻，R₂是供加热的电阻丝．分析电路图可知，
（1）当S接通时，饮水机处于

加热

状态，当S断开时处于

保温

状态．
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（3）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，18℃的水加热到93℃，用时6min．用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率．[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

额定频率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	550W	环境湿度	≤90%
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃5L/h

Answer 1

分析：（1）饮水机所处的状态根据开关S接通或断开时连入的电阻即可判断；
（2）在加热状态下，正常工作时电路中的电流根据饮水机加热的额定电压和额定功率，利用公式 I=

P

U

，便可算出结果；
（3）先利用吸热公式求出水吸收的热量；然后利用电功公式求出消耗的电能，即可求出效率．

解答：解：（1）当S接通时，只有供加热的电阻丝R₂接入电路，饮水机则处于加热状态，当S断开时R₁与R₂是串联连接，电路中电阻阻值最大，功率最小，即处于保温状态；
故答案为：加热，保温．
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时，则U_额=220V，P_额=550W；
∴I_额=

P额

U额

=

550W

220V

=2.5A；
答：饮水机正常工作时电路中的电流是为2.5A．
（3）由Q=cm△t，得，
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×（93℃-18℃）=1.89×10⁵J；
W=Pt=550w×6×60s=1.98×10⁵J；
η=

Q吸

W

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.5%；
答：热水罐中的水吸收的热量是1.89×10⁵J；该饮水机加热状态时的效率95.5%．

点评：这道题目综合性比较强，将以前所学的内能知识与电功的计算公式结合起来，考查学生对相关知识点的应用能力，计算时注意单位的统一和书写．