Question

小明家购置了一台集加热和保温为一体的温热饮水机，其铭牌如下表所示。如图所示是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R₁是分压电阻，R₂是供加热时的电阻丝。分析电路图可知，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。

额定频率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	2200W	最大容积	1.5L
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃ 5L/h

(1)在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大?

(2)正常工作时该饮水机将最大容积的水从20℃加热到100℃，用时4min。求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·℃)】

(3)如果要使R₂在保温状态时的功率是550W，求R₁的阻值。

Answer 1

解：（1）加热时只有R₂接入电路中

            

（2）m=ρV=1.0×10³Kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2Kg

Q_吸＝cmΔt＝＝4.2×10³J/(Kg.℃) ×1.2Kg×(100℃-20℃)=5.04×10⁵J

W=Pt=2.2×10³W×2.4×10²s=5.28×10⁵J

(3)保温时，R₁与R₂串联在电路中

U₁＝U－U₂＝220V－110V＝110V            R₁＝22Ω