Question

如圖所示，是同學(xué)們常見的家用飲水機(jī)電路圖．在其銘牌上有：額定電壓220V，頻率50Hz，加熱功率350W．將它接在220V的電壓下工作．
（1）當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時(shí)，飲水機(jī)中的電流為0.1A，這時(shí)飲水機(jī)消耗的電功率是多大？
（2）當(dāng)它處于加熱狀態(tài)時(shí)，如果消耗的電能全部用于加熱水，它能使熱水罐中的0.5kg、20℃的水的溫度升高到90℃要多少時(shí)間？
（3）它的工作原理比較簡(jiǎn)單：整個(gè)電路由一個(gè)電熱元件R₁、一個(gè)限流電阻R₂和一個(gè)溫控開關(guān)S組成（如圖）所示．當(dāng)S接a時(shí)，電熱元件R₁被接入電路中，飲水機(jī)開始將水加熱；當(dāng)水溫達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)切換到b處，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．請(qǐng)你按上述原理完成圖中的電路圖．

Answer 1

分析：（1）由功率公式可求得消耗的電功率
（2）由水的比熱可求得加熱水所需要的時(shí)間；
（3）接在a處時(shí)為加熱狀態(tài)，故應(yīng)只接入R₁，而保溫時(shí)因減小熱量，可以讓R₂分壓而減少R₁的熱量，則可以得出電路．

解答：解：①加熱時(shí)消耗的功率為：P=UI=220V×0.1A=22W
②Q=cm（t-t_o），而Q=W=Pt得：t=

cm△t

P

=

4.2×103J/(kg℃)×0.5kg×(90℃-20℃)

350W

=420s
③由P=

U2

R

得：電阻越小時(shí)，發(fā)熱越多，故發(fā)熱時(shí)應(yīng)只讓R₁接入電路；保溫時(shí)應(yīng)讓電阻變大，即可以把R₂串入，故答案如圖：

答：①飲水機(jī)消耗的功率為22W；②加熱這些水所用的時(shí)間為420s；③答案如上圖．

點(diǎn)評(píng)：本題考查生活中常用的飲水機(jī)，但從做題過程可看出，其所用知識(shí)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單．