试题

（2012·铁岭）如图甲所示为某品牌电热开水壶及其铭牌，原理图如图乙所示，其中L为加热指示灯，额定电压2V，额定电流10mA，R₁为保护电阻，R₂为电热丝，当水烧开时温控开关自动断开停止加热．
求：（1）为保证指示灯正常工作，R₁的阻值多大？
（2）此电热开水壶正常工作500s，消耗的电能是多少？（R₁和L消耗的电能不计）
（3）如果这段时间内，电热开水壶恰能将1kg、20°C的水烧开，则电热开水壶的效率是多少？[c水=4.2×10³J/（kg·℃），此时气压为1标准大气压]．

解：（1）U₁=U-U_L=220V-2V=218V，
由I=

U

R

得，R₁=

U1

I1

=

218V

10×10-3A

=21800Ω；
（2）由P=

W

t

得，W=Pt=800W×500s=4×10⁵J；
（3）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J
η=

Q吸

W

×100%=

3.36×105J

4×105J

×100%=84%．
答：（1）为保证指示灯正常工作，R₁的阻值为21800Ω；
（2）此电热开水壶正常工作500s，消耗的电能是4×10⁵J；
（3）如果这段时间内，电热开水壶恰能将1kg、20℃的水烧开，则电热开水壶的效率是84%．
解：（1）U₁=U-U_L=220V-2V=218V，
由I=

U

R

得，R₁=

U1

I1

=

218V

10×10-3A

=21800Ω；
（2）由P=

W

t

得，W=Pt=800W×500s=4×10⁵J；
（3）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J
η=

Q吸

W

×100%=

3.36×105J

4×105J

×100%=84%．
答：（1）为保证指示灯正常工作，R₁的阻值为21800Ω；
（2）此电热开水壶正常工作500s，消耗的电能是4×10⁵J；
（3）如果这段时间内，电热开水壶恰能将1kg、20℃的水烧开，则电热开水壶的效率是84%．