试题

（2012·雨花台区一模）如图所示是某电热器的电路图，下表是该电热器说明书上的部分参数．

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热功率	400W
保温功率	200W

（1）电热器有高温挡和低温挡两种工作状态，请写出电热器的旋钮开关分别接静触点“a”、“b”时所对应的工作状态，并分别求出R₁和R₂的大小；
（2）某次使用高温挡正常工作时，10min内满箱水温度从20℃升高到45℃，求电热器的热效率．

解：（1）接“b”处于加热状态，
R₁=

U2

P加热

=

(220V)2

400W

=121Ω；
接“a”处于保温状态，
电路的总电阻R=

U2

P保温

=

(220V)2

200W

=242Ω，
R₂=R-R₁=242Ω-121Ω=121Ω．
（2）水吸收的热量：
Q=cm△t=cρV△t=4.2×10³J/（kg·℃）×1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³×（45℃-20℃）=2.1×10⁵J，
消耗的电能：
W=Pt=400W×10×60s=2.4×10⁵J，
电热器的热效率：
η=

Q

W

=

2.1×105J

2.4×105J

=87.5%．
答：（1）接“b”处于加热状态，接“a”处于保温状态；R₁和R₂的大小分别为121Ω、121Ω；
（2）电热器的热效率87.5%．
解：（1）接“b”处于加热状态，
R₁=

U2

P加热

=

(220V)2

400W

=121Ω；
接“a”处于保温状态，
电路的总电阻R=

U2

P保温

=

(220V)2

200W

=242Ω，
R₂=R-R₁=242Ω-121Ω=121Ω．
（2）水吸收的热量：
Q=cm△t=cρV△t=4.2×10³J/（kg·℃）×1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³×（45℃-20℃）=2.1×10⁵J，
消耗的电能：
W=Pt=400W×10×60s=2.4×10⁵J，
电热器的热效率：
η=

Q

W

=

2.1×105J

2.4×105J

=87.5%．
答：（1）接“b”处于加热状态，接“a”处于保温状态；R₁和R₂的大小分别为121Ω、121Ω；
（2）电热器的热效率87.5%．