试题

（2012·蒙城县模拟）电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），从说明书上收集到如下数据及图所示的电路原理图

热水箱容量	额定电压	加热时的功率	保温时的功率
2kg	220V	400W	40W

（1）求电阻丝R₂的阻值．
（2）求电热饮水机在加热状态下的工作电流
（3）在无人取水的情况下，饮水机重新加热到98℃一次的时间5min，加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？[不计能量损失，C_水=4.2×10³J/（kg·°C）]．

解：（1）分析题意可知，当S₀断开时，饮水机处于保温状态．由公式P=

U2

R

得：
R₂=

U2

P保

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
（2）根据P=UI得，
此时通过饮水机的电流是：I_加=

P加

U

=

400W

220V

=1.8A；
（3）①加热一次消耗的电能为：W=Pt=400W×300s=1.2×10⁵J；
②∵W=Q，Q=cm（t_末-t_初）
∴t_初=t_末-

Q

cm

=98℃-

1.2×105J

4.2×103J/(kg·°C)×2kg

=83.7℃．
答：（1）电阻丝R₂的阻值为1210Ω；
（2）电热饮水机在加热状态下的工作电流为1.8A；
（3）在无人取水的情况下，饮水机重新加热到98℃一次的时间5min，加热一次消耗的电能是1.2×10⁵J，重新加热前的水温t是83.7℃．
解：（1）分析题意可知，当S₀断开时，饮水机处于保温状态．由公式P=

U2

R

得：
R₂=

U2

P保

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
（2）根据P=UI得，
此时通过饮水机的电流是：I_加=

P加

U

=

400W

220V

=1.8A；
（3）①加热一次消耗的电能为：W=Pt=400W×300s=1.2×10⁵J；
②∵W=Q，Q=cm（t_末-t_初）
∴t_初=t_末-

Q

cm

=98℃-

1.2×105J

4.2×103J/(kg·°C)×2kg

=83.7℃．
答：（1）电阻丝R₂的阻值为1210Ω；
（2）电热饮水机在加热状态下的工作电流为1.8A；
（3）在无人取水的情况下，饮水机重新加热到98℃一次的时间5min，加热一次消耗的电能是1.2×10⁵J，重新加热前的水温t是83.7℃．