CFXB型熱水杯的原理圖如圖所示，它有加熱和保溫兩檔，通過單*雙擲開關S進行調節，R0、R為電熱絲．當開關S接...

問題詳情：

CFXB型熱水杯的原理圖如圖所示，它有加熱和保溫兩檔，通過單*雙擲開關S進行調節，R0、R為電熱絲．當開關S接加熱檔時，電路的功率為1000W，當開關S接保溫檔時，電路的總功率為44W，R0、R阻值恆定不變．

（1）在保溫檔正常工作時，電路中的電流是多少？

（2）電熱絲R0、R的阻值多大？

（3）在一標準大氣壓下把一滿壺水從30℃燒開需要14分鐘，求這個熱水壺的效率是多少？（c水=4.2×103J/（㎏•℃）

【回答】

【考點】電功與熱量的綜合計算．

【分析】（1）由表格資料，根據P=UI計算在保溫檔正常工作時，電路中的電流；

（2）由電路圖知S接1時兩電阻串聯，為保溫狀態；S接2時只有R0接入電路，為加熱狀態，根據電路特點和P=計算兩電阻的阻值；

（3）利用吸熱公式Q吸=cm△t來計算熱量；消耗的電能可利用公式W=Pt來計算，熱水壺的效率則是吸收的熱量與消耗的總電能的比．

【解答】解：

（1）由表格資料可知，保溫時的功率為44W，

由P=UI可得保溫檔正常工作時，電路中的電流：

I保溫===0.2A；

（2）由圖知S接2時只有R0接入電路，為加熱狀態，

由P=可得R0的電阻：

R0===48.4Ω，

S接1時兩電阻串聯，為保溫狀態，

總電阻：R總=R0+R===1100Ω，

所以R=R總﹣R0=1100Ω﹣48.4Ω=1051.6Ω；

（3）水吸收的熱量：Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×=5.88×105J；

熱水壺消耗的電能：W=Pt=1100W×14×60s=9.24×105J，

熱水壺的效率：η=×100%=×100%≈63.6%．

答：（1）在保溫檔正常工作時，電路中的電流是0.2A；

（2）電熱絲R0、R的阻值分別是48.4Ω和1051.6Ω；

（3）熱水壺的效率是63.6%．

知識點：焦耳定律

題型：計算題