Question

【題目】如圖甲所示的一款多功能洗衣機(jī),圖乙是其簡化電路圖。此款洗衣機(jī)額定電壓220V , 它有兩個(gè)檔位，當(dāng)開關(guān)置于位置1 時(shí)（電路接入R1和R2）為加熱狀態(tài)，消耗功率為2400W ；當(dāng)開關(guān)置于位置2 時(shí)（電路接入R2和電動(dòng)機(jī)）為保溫洗滌狀態(tài)。已知電阻R1的阻值為22Ω，水的比熱容為c水＝4.2×103J / ( kg·℃)。

（1）在洗衣機(jī)內(nèi)加入質(zhì)量為20kg 、初溫為20℃的冷水，求加熱到70℃時(shí)水吸收的熱量；

（2）求R2的阻值；

（3）已知洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率為240W ，求此時(shí)通過電路的總電流為多少？

Answer 1

【答案】（1）4.2×106J （2）242歐 （3）2A

【解析】試題分析：（1）水需要吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×20kg×（70℃-20℃）=4.2×106J； （2）由于當(dāng)開關(guān)置于位置1時(shí)為加熱狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)，則P2=P加熱-P1=2400W-2200W=200W， 由P=U2/R得：R2=U2/P2=(220V)2/200W=242Ω；（3）洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)與R2并聯(lián)，則P總=P2+P電動(dòng)機(jī)=200W+240W=440W， 由P=UI可得： 電路中的電流I=P總/U=440W/220V=2A。