试题

（2013·南昌模拟）下表是一台常用的电热饮水机的铭牌数据，图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R₁是定值电阻，R₂是加热电阻．当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态

水桶容量	20L
热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热功率	440W
保温功率	40W

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃．需用时14min[水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）]．求此加热过程中：①水吸收的热量；②饮水机的加热效率．

解：（1）根据P=UI可得，在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流：
I=

P加热

U

=

440V

220V

=2A；
（2）①根据ρ=

m

V

可得，热水箱中的水质量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg·℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×10⁵J；
②电流做的功：
W=P_加热t=440W×14×60s=3.696×10⁵J，
∵该电路是纯电阻电路，
∴Q_放=W
饮水机的加热效率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.94×105J

3.696×105J

×100%≈79.5%．
答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2A；
（2）①水吸收的热量为2.94×10⁵J；②饮水机的加热效率约为79.5%．
解：（1）根据P=UI可得，在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流：
I=

P加热

U

=

440V

220V

=2A；
（2）①根据ρ=

m

V

可得，热水箱中的水质量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg·℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×10⁵J；
②电流做的功：
W=P_加热t=440W×14×60s=3.696×10⁵J，
∵该电路是纯电阻电路，
∴Q_放=W
饮水机的加热效率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.94×105J

3.696×105J

×100%≈79.5%．
答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2A；
（2）①水吸收的热量为2.94×10⁵J；②饮水机的加热效率约为79.5%．