精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

学校为了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．如图是饮水机的简化电路图，其中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．
（1）请分析当S接通时，饮水机是处于加热状态还是处于保温状态？
（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、l8℃的水加热到93℃需用时6min．根据这些数据及题目中的信息，计算该饮水机加热状态时的效率．

额定功率	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

分析：本题目第一问，当开关接通时，只有电阻R₂接入电路，由电功率的大小P=

，得，此时电功率较大，处于加热状态．而要求此时工作电流，则利用题目中数据代入公式I=

，便可算出结果．最后一问先将加热水需要的内能利用内能公式求出，然后利用电功公式求出电功，最后求出效率便可．

解答：解：（1）加热状态由公式P=

，得，当开关闭合时，只有R₂接入电路，所以P1=

，
而当开关断开时，P2=

R1+R2

，P₁＞P₂，所以处于保温状态；
（2）由P=UI，得I=

，I=

550W

220V

=2.5A
（3）由Q=cm△t，得，
Q=cm△t=4.2×10³J/kg?℃×0.6kg×（93-18）℃=1.89×10⁵J；
W=Pt=550w×6×60s=1.98×10⁵J；
η=

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.45%；
答：（1）当S接通时，饮水机是处于保温状态；
（2）加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A；
（3）该饮水机加热状态时的效率95.45%．

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．

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