问题
计算题
如图是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，如图是它的电路原理图。其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻。当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态。
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时14min（水的比热容为4.2×103J／kg·℃）.求此加热过程中:①水吸收的热量；②饮水机的加热效率。
（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。
答案
(1) 2A (2) 
4.2×103J/kg.°C×1.0×103kg/m3×(90°C-20°C)=
(3) 
题目分析：（1）由表信息可知：饮水机正常工作时电路中的电流：
I=
=
=2A．
（2）热水箱中的水质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×105J
电流做的功：W=Pt=440W×14×60s=3.696×105J，
因为该电路是纯电阻电路，所以Q放=W
饮水机的加热效率：η=
×100%=
×100%≈79.5%．
（3）当S闭合时，饮水机处于加热状态
R2=U2 /P加热 =(220V)2 /440W =110Ω
当S断开时，饮水机处于保温状态，P保温=U2/ R总 =(220V)2 /(R1+R2) =40W
所以R1=1100Ω．
