Question

【题目】如图甲所示的一款多功能洗衣机,图乙是其简化电路图。此款洗衣机额定电压220V , 它有两个档位，当开关置于位置1 时（电路接入R1和R2）为加热状态，消耗功率为2400W ；当开关置于位置2 时（电路接入R2和电动机）为保温洗涤状态。已知电阻R1的阻值为22Ω，水的比热容为c水＝4.2×103J / ( kg·℃)。

（1）在洗衣机内加入质量为20kg 、初温为20℃的冷水，求加热到70℃时水吸收的热量；
（2）求R2的阻值；
（3）已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W ，求此时通过电路的总电流为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水需要吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×20kg×（70℃-20℃）=4.2×106J；
（2）解：由于当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，则P2=P加热-P1=2400W-2200W=200W， 由P=U2/R得：R2=U2/P2=(220V)2/200W=242Ω；
（3）解：洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，则P总=P2+P电动机=200W+240W=440W， 由P=UI可得： 电路中的电流I=P总/U=440W/220V=2A。

【解析】根据水的质量和温度差，结合比热容计算水吸收的热量，根据电功率计算公式求电阻的阻值，根据电功率求电流，此题关键要关键开关的位置判断电路的连接情况.
【考点精析】利用热量的计算和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．