Question

【题目】如图为某电热水瓶简化电路，其内部电路由电阻R1、R2和S2组成。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃时自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开使水处于保温状态，保温时电路中只有一个电阻R1在工作。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为 40W，电磁泵抽水时的电功率为12W，发热盘质量为0.4kg，比热容为0.5×103J/（kg·℃）。

(1)电磁泵抽水时，R3与电磁泵两端的电压之比为 52:3，求通过电磁泵的电流多大?

(2)求R1，并请在图中虚线框内画出内部电路；

(3)若水烧开后S2没有自动断开，在水烧干后再经过2s，S1才断开。已知水烧干瞬间发热盘的温度为105℃，则电热水瓶的加热功率为多少?（不计热量损失）

Answer 1

【答案】(1)1A (2)1210Ω ，(3)1500W

【解析】

(1)电源电压U =220V ，R3与电磁泵串联且两端电压之比为 52:3，所以电磁泵两端电压为

电磁泵抽水时的电功率为12W，则通过电磁泵的电流为

(2)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R1工作，且保温功率为 40W，根据可得，电路中的电阻

由题意可知，电阻R1和R2并联，S2控制R2；只闭合开关S1时，只有电阻R1工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。电路如下图所示

(3)瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量

瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即W=Q放=Q吸，由得电热水瓶的加热功率为

答：(1)通过电磁泵的电流为1A；

(2)R1的阻值为1210Ω，电路如图

(3)电热水瓶的加热功率为1500W。