Question

【題目】某中學(xué)各班教室都配有一臺飲水機(jī)，其加熱部分的工作原理電路圖如圖所示，其中S是一個溫控開關(guān)，R1為電加熱管．S接1時，紅燈L1亮，表示飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，當(dāng)水被加熱到設(shè)定溫度時，S自動切換到2位置，綠燈L2亮，表示飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．飲水機(jī)加熱時水箱中0.8kg的水從24℃升高到60℃，所用時間為6min，在此過程中加熱管發(fā)的熱有84%被水吸收．不考慮溫度對電阻的影響，不計指示燈L1、L2的阻值．求：

（1）0.8kg的水從24℃升高到60℃，水吸收的熱量；【已知c水=4.2×103J/（kg℃）】

（2）加熱管R1的阻值；

（3）若在用電高峰時，飲水機(jī)兩端的電壓只有198V，此時將開關(guān)處于保溫狀態(tài)時，加熱管的功率為64W，則R2的阻值為多少？

Answer 1

【答案】（1）1.2096×105J；（2）121Ω；（3）151.25Ω．

【解析】(1)水吸收的熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×0.8kg×(60℃24℃)＝1.2096×105J，(2)由題意可知,飲水機(jī)加熱時電路為R1的簡單電路，由η＝可得，消耗的電能：W＝＝1.44×105J，由W＝UIt＝可得,加熱管R1的阻值：

R1＝＝121Ω；(3)由題意可知,飲水機(jī)保溫時R1與R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以,由P＝I2R可得，電路中的電流：I＝A，由I＝可得，電路中的總電阻：R＝＝272.25Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以,R2的阻值：R2＝RR1＝272.25Ω121Ω＝151.25Ω.