试题

学校为了解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．如图是饮水机的简化电路图，其中S是用感温材料制造的温控开关，R₁是电阻，R₂是供加热的电阻丝．
（1）请分析当S接通时，饮水机是处于加热状态还是处于保温状态？
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（3）正常工作时，该饮水机将热水罐中0.6kg、l8℃的水加热到93℃需用时6min．根据这些数据及题目中的信息，计算该饮水机加热状态时的效率．

额定功率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	550W	环境湿度	≤90%
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃5L/h

解：（1）加热状态 由公式P=

U2

R

，得，当开关闭合时，只有R₂接入电路，所以P1=

U2

R2

，
而当开关断开时，P2=

U2

R1+R2

，P₁＞P₂，所以处于保温状态；
（2）由P=UI，得I=

P

U

，I=

550W

220V

=2.5A
（3）由Q=cm△t，得，
Q=cm△t=4.2×10³J/kg·℃×0.6kg×（93-18）℃=1.89×10⁵J；
W=Pt=550w×6×60s=1.98×10⁵J；
η=

Q

W

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.45%；
答：（1）当S接通时，饮水机是处于保温状态；
（2）加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A；
（3）该饮水机加热状态时的效率95.45%．
解：（1）加热状态 由公式P=

U2

R

，得，当开关闭合时，只有R₂接入电路，所以P1=

U2

R2

，
而当开关断开时，P2=

U2

R1+R2

，P₁＞P₂，所以处于保温状态；
（2）由P=UI，得I=

P

U

，I=

550W

220V

=2.5A
（3）由Q=cm△t，得，
Q=cm△t=4.2×10³J/kg·℃×0.6kg×（93-18）℃=1.89×10⁵J；
W=Pt=550w×6×60s=1.98×10⁵J；
η=

Q

W

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.45%；
答：（1）当S接通时，饮水机是处于保温状态；
（2）加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A；
（3）该饮水机加热状态时的效率95.45%．