Question

【题目】某中学各班教室都配有一台饮水机，其加热部分的工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管．S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态，当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态．饮水机加热时水箱中0.8kg的水从24℃升高到60℃，所用时间为6min，在此过程中加热管发的热有84%被水吸收．不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1、L2的阻值．求：

（1）0.8kg的水从24℃升高到60℃，水吸收的热量；【已知c水=4.2×103J/（kg℃）】

（2）加热管R1的阻值；

（3）若在用电高峰时，饮水机两端的电压只有198V，此时将开关处于保温状态时，加热管的功率为64W，则R2的阻值为多少？

Answer 1

【答案】（1）1.2096×105J；（2）121Ω；（3）151.25Ω．

【解析】(1)水吸收的热量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×0.8kg×(60℃24℃)＝1.2096×105J，(2)由题意可知,饮水机加热时电路为R1的简单电路，由η＝可得，消耗的电能：W＝＝1.44×105J，由W＝UIt＝可得,加热管R1的阻值：

R1＝＝121Ω；(3)由题意可知,饮水机保温时R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，所以,由P＝I2R可得，电路中的电流：I＝A，由I＝可得，电路中的总电阻：R＝＝272.25Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以,R2的阻值：R2＝RR1＝272.25Ω121Ω＝151.25Ω.