1.如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0。该饮水机的部分参数已知:额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率为40W,R1、R2为加热电阻丝(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)。求:
(1)当S和S0闭合时,电路中的总电流;
(2)加热时效率为80%,将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要多少时间?
(3)电阻丝R2的阻值。
【答案】(1)4A;(2)208.8s;(3)1210Ω
【解析】
【分析】
(1)由电路图可知,当S和S0闭合时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,根据可知电路总功率最大,据此判断饮水机所处的状态,根据求出此时电路中的总电流。
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据求出水吸收的热量,根据求出消耗的电能,利用求出需要的加热时间。
(3)由电路图可知,开关S闭合、S0断开时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最大,根据可知电路总功率最小,据此判断饮水机所处的状态,根据求出电阻R2的阻值。
【详解】
(1)由电路图可知,当S和S0闭合时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,由可知,电路总功率最大,饮水机处于加热状态;由可得,此时电路中的总电流
(2)水吸收的热量
由可得,消耗的电能
由可得,需要的加热时间
(3)由电路图可知,开关S闭合、S0断开时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最大,电路总功率最小,饮水机处于保温状态,保温时的功率为40W;由可得,电阻R2的阻值
答:(1)当S和S0闭合时,电路中的总电流为4A;(2)加热时效率为80%,将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要208.8s;(3)电阻丝R2的阻值为1210Ω。
【点睛】
重点是电功率的相关计算,牢记公式,另外要读懂电路图,知道两个开关都闭合时为高温档,闭合一个开关时为低温档。