Question

【题目】如图甲是现在学校普遍使用的电锅炉，它的水箱容积为300L，额定电压为220V，电锅炉有加热和保温两档，其电路简化图如图乙，R2＝40Ω，正常工作时电锅炉的加热功率为3630W，求：

（1）若水箱装满水，将水从20℃加热到100℃，水吸收的热量（c水＝4.2×103J/㎏℃）

（2）R1的阻值；

（3）食堂工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时，如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次，求此时食堂电路中的实际电压。

Answer 1

【答案】（1）1.008×108J；（2）20Ω；（3 200V

【解析】

（1）V＝300L＝300dm3＝0.3m3，

水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×0.3m3＝300kg；

水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg℃）×300kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×108J；

（2）由可知，当开关S2闭合时，电路中只有电阻R2，此时电路中的电阻最大，电功率最小，电锅炉处于保温档；开关都闭合时，电路为R1和R2的并联电路，电路中的电阻最小，电锅炉处于加热档；正常工作时电锅炉的加热功率为3630W，即：P1+P1＝P加热，，，解得：R1＝20Ω；

（3）由图丙可知电能表参数：3200r/kWh，

只有电锅炉在进行加热工作时，电能表指示灯在1min内闪烁了160次，

所以其实际消耗电能：，

所以其实际功率：，

所以，即：， 解得：U实＝200V。

答：（1）若水箱装满水，将水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为1.008×108J；

（2）R1的阻值为20Ω；

（3）食堂电路中的实际电压200V。