Question

一個電水壺工作電路如圖所示，其中S是溫控開關(guān)，R₁是電熱管，當(dāng)電水壺處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預(yù)定溫度時，S自動切換到另一處，處于保溫狀態(tài)．請解答以下問題：

（1）A、B是兩種不同顏色的燈，紅色表示加熱，黃色表示保溫，請你分析A燈為　　　　　色；

（2）若壺中有1kg水，初溫27℃，把這些水加熱到97℃，至少消耗多少電能？

C_水=4.2×10³J/（kg•℃）

（3）若在加熱狀態(tài)時，加熱管的功率為880W，求R₁阻值（不計指示燈電阻及溫度對電阻值的影響）．

Answer 1

 解：（1）根據(jù)公式P=P=可知，電路電阻越大，功率越小，所以串聯(lián)時功率小，兩電阻串聯(lián)時，電路處于保溫狀態(tài)；也就是說開關(guān)S接A時，電路中只有電阻R₁，電路功率較大，所以處于加熱狀態(tài)；則A燈為紅燈；

（2）水吸收的熱量Q_吸=cm（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（97℃﹣27℃）=2.94×10⁵J；

∴當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收時消耗的電能最小，即W=2.94×10⁵J．

（3）加熱時：發(fā)熱板的電功率P₁=880W，

由公式P=可得：電阻R₁===55Ω；      

答：（1）紅；

（2）至少消耗電能為2.94×10⁵J；

（3）若在加熱狀態(tài)時，加熱管的功率為880W，求R₁阻值為55Ω．