Question

【題目】某型號熱水杯的原理圖如圖所示，它有加熱和保溫兩檔，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0、R為電熱絲。當開關S接加熱檔時，電路的功率為1100W，當開關S接保溫檔時，電路的總功率為44W，R0、R阻值恒定不變。

整壺水的質量	2kg
額定電壓	220V
加熱時的總功率	l100W
保溫時的功率	44W

（1）在加熱檔正常工作時，電路中的電流是多少

（2）電熱絲R0、R的阻值多大？

（3）已知熱水壺的加熱效率為80%，在一標準大氣壓下把一滿壺水從20℃燒開需要多長時間？（小數點后保留1位小數，c水＝4.2×103J/（kg℃））

Answer 1

【答案】（1）5A；（2）44Ω， 1056Ω；（3）763.6s。

【解析】

（1）由表格數據可知，加熱時的功率為1100W，由P＝UI可得加熱檔正常工作時，電路中的電流：I加熱＝＝＝5A；

（2）由圖知S接2時只有R0接入電路，電路中電阻最小，功率最大，為加熱狀態，由P＝可得R0的阻值：R0＝＝＝44Ω；S接1時兩電阻串聯，電路中電阻最大，功率最小，為保溫狀態，則總電阻：R總＝R0+R＝＝＝1100Ω，所以R的阻值：R＝R總﹣R0＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω；

（3）水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg℃)×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；熱水壺放出的熱量：Q放＝＝＝8.4×105J，因為電流所做的功W＝Q放＝Pt，所以加熱所用的時間：

t＝＝≈763.6s。