Question

17．小波班上有一臺飲水機，它的銘牌如表，工作電路如圖所示，S₀是溫控開關，可以自動控制飲水機的加熱或保溫狀態(tài)．問：

熱水箱容量	1.5L
額定電壓	220V
加熱功率	550W

（1）在1個標準大氣壓下，將1.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是多少？
（2）若飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作15min，消耗的電能是多少？
（3）若在保溫狀態(tài)下，飲水機消耗的功率是44W，則R₂的阻值是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）由銘牌知道加熱功率，利用W=Pt求正常工作15min消耗的電能；
（3）當S₀斷開時，電路中只有R₂，電阻較大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時電功率較小，處于保溫狀態(tài)，知道保溫功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₂的阻值大�。�

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×l0⁵J；
（2）飲水機加熱時消耗的電能：
W=Pt=550W×15×60s=4.95×10⁵J；
（3）當S₀斷開時，電路中只有R₂，總功率較小，為保溫狀態(tài)，
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44W}$=1100Ω．
答：
（1）將1.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是5.04×l0⁵J；
（2）飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作15min，消耗的電能是4.95×10⁵J；
（3）R₂的阻值是1100Ω．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、電功率的公式的掌握和運用，是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活實際相聯(lián)系，屬于中考常見題型．