Question

【題目】某品牌電熱水壺如圖甲所示，其加熱功率為1.1kW，保溫功率為44W，容量為2kg，簡化電路圖如圖乙所示，S是保溫和加熱的自動轉換開關，求

（1）在一個標準大氣壓下將20℃的壺中的水燒開，請計算水吸收的熱量

（2）保溫狀態時電路中的電流；

（3）R2的阻值；

（4）加熱狀態下工作12分鐘電熱水壺消耗的電能。

Answer 1

【答案】（1）6.72×105J；（2）0.2A；（3）44Ω；（4）7.92×105J。

【解析】（1）在1個標準大氣壓下水的沸點是100℃，所以水吸收的熱量是：Q吸=cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105 J

（2）由電路圖知道，當S閉合時R1短路時，電路中只有R2，當S斷開時，兩電阻串聯，由串聯電阻規律和P=U2/R知道，當S斷開時是保溫狀態，S閉合時為加熱狀態；由P=UI知道，保溫時的電流是：I1 =P1/U=44W/220V=0.2A；

（3）根據題意知道，加熱功率是1.1kW，所以， 1100W=(220V)2/R2，解得R2 =44Ω；

（3）加熱狀態下電熱水壺工作12分鐘消耗的電能是：W=P2 t=1100W×12×60s=7.92×105 J