Question

（2004?陜西）某中學(xué)為解決教師們的健康飲水問題，新添置了一批臺(tái)式溫?zé)犸嬎畽C(jī)，其銘牌如下表所示，如圖是飲水機(jī)簡(jiǎn)化電路的示意圖．S是用感溫材料制造的溫控開關(guān)，R₁是電阻，R₂是供加熱的電阻絲，分析電路圖可知，當(dāng)S接通時(shí)，飲水機(jī)處于如熱狀態(tài)；當(dāng)S斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．c=4.2×10³J/（kg?℃）
（1）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大？
（2）正常工作時(shí)，該飲水機(jī)將熱水罐中0.6kg、18℃的水加熱至93℃，用時(shí)6min，用這些數(shù)據(jù)及題目中的信息，計(jì)算該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率．

額定電壓	220V	環(huán)境溫度	10℃～38℃
額定頻率	50Hz	環(huán)境濕度	≤90%
加熱功率	550W	耗電量	0.8kW?h/24h
制熱水能力	90℃?5L/h	防觸電類	Ⅰ類

Answer 1

分析：（1）飲水機(jī)正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出電路中的電流；
（2）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=

Q吸

W

×100%求出飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率．

解答：解：（1）飲水機(jī)正常工作時(shí)的電壓為220V，加熱功率為550W，
根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：
I=

P

U

=

550W

220V

=2.5A；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/kg?℃×0.6kg×（93℃-18℃）
=1.89×10⁵J，
加熱6min消耗的電能：
W=Pt=550W×6×60s=1.98×10⁵J，
飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.45%．
答：（1）加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是2.5A；
（2）該飲水機(jī)加熱狀態(tài)的效率約為95.45%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到電功率公式和吸熱公式、電功公式、效率公式，關(guān)鍵是能從表格中獲得有用的信息．