Question

【題目】養(yǎng)生壺是大家非常喜歡的小電器，有加熱、保溫等功能，接在220V的家庭電路中使用，如圖1．圖2是養(yǎng)生壺的加熱水槽部分工作原理電路圖，S是一個溫控開關(guān)，R1為電加熱絲，阻值為88Ω，當(dāng)處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度后，S自動切換到另一位置，處于保溫狀態(tài)且保溫時加熱絲的功率為88W．不考慮溫度對電阻的影響，且不計指示燈的阻值（A、B是兩種不同顏色的指示燈）。求：

（1）該養(yǎng)生壺的加熱功率；

（2）若咖啡的比熱容c＝4.0×103J/（kg℃），該養(yǎng)生壺的加熱效率為80%，要將質(zhì)量為1kg的咖啡溫度升高55℃，需要加熱多長時間；

（3）養(yǎng)生壺處于保溫狀態(tài)時電阻R2的阻值及其1min產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）550W；（2）500s；（3）132Ω； 7920J。

【解析】

（1）當(dāng)S撥到左邊時，電路中只有R1工作，此時處于加熱檔，養(yǎng)生壺的加熱功率：P＝＝＝550W；

（2）咖啡吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.0×103J/（kg℃）×1kg×55℃＝2.2×105J；由η＝得，消耗的電能：W＝＝＝2.75×105J，由W＝Pt得，加熱時間：t＝＝＝500s；

（3）當(dāng)S撥到右邊時，R1和R2串聯(lián)，此時處于保溫檔，根據(jù)P＝I2R可得，電路中的電流： I＝=＝1A，總電阻：R總＝＝＝220Ω，電阻R2的阻值：R2＝R總﹣R1＝220Ω﹣88Ω＝132Ω，R2在1min產(chǎn)生的熱量：Q2＝I2R2t＝（1A）2×132Ω×60s＝7920J。