Question

【題目】如圖為某電熱水瓶簡(jiǎn)化電路，其內(nèi)部電路由電阻R1、R2和S2組成。S1是壺底溫控開(kāi)關(guān)，通常閉合，當(dāng)壺底發(fā)熱盤(pán)的溫度達(dá)到120℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。S2是壺壁溫控開(kāi)關(guān)，按下時(shí)對(duì)水加熱，水燒開(kāi)后自動(dòng)斷開(kāi)使水處于保溫狀態(tài)，保溫時(shí)電路中只有一個(gè)電阻R1在工作。S3是電動(dòng)出水開(kāi)關(guān)，按下時(shí)閉合，電磁泵將水抽出。已知電熱水瓶保溫功率為 40W，電磁泵抽水時(shí)的電功率為12W，發(fā)熱盤(pán)質(zhì)量為0.4kg，比熱容為0.5×103J/（kg·℃）。

(1)電磁泵抽水時(shí)，R3與電磁泵兩端的電壓之比為 52:3，求通過(guò)電磁泵的電流多大?

(2)求R1，并請(qǐng)?jiān)趫D中虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出內(nèi)部電路；

(3)若水燒開(kāi)后S2沒(méi)有自動(dòng)斷開(kāi)，在水燒干后再經(jīng)過(guò)2s，S1才斷開(kāi)。已知水燒干瞬間發(fā)熱盤(pán)的溫度為105℃，則電熱水瓶的加熱功率為多少?（不計(jì)熱量損失）

Answer 1

【答案】(1)1A (2)1210Ω ，(3)1500W

【解析】

(1)電源電壓U =220V ，R3與電磁泵串聯(lián)且兩端電壓之比為 52:3，所以電磁泵兩端電壓為

電磁泵抽水時(shí)的電功率為12W，則通過(guò)電磁泵的電流為

(2)電熱水瓶處于保溫狀態(tài)且不抽水時(shí)，只有電阻R1工作，且保溫功率為 40W，根據(jù)可得，電路中的電阻

由題意可知，電阻R1和R2并聯(lián)，S2控制R2；只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，只有電阻R1工作，處于保溫狀態(tài)；只閉合開(kāi)關(guān)S1和S3時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電阻R3串聯(lián)，電磁泵將水抽出，電動(dòng)機(jī)工作。電路如下圖所示

(3)瓶里的水燒干后，發(fā)熱盤(pán)吸收的熱量

瓶里的水燒干后，S2沒(méi)有自動(dòng)斷開(kāi)（仍然是加熱狀態(tài)），不計(jì)熱損失，電流產(chǎn)生的熱量全部被發(fā)熱盤(pán)吸收，即W=Q放=Q吸，由得電熱水瓶的加熱功率為

答：(1)通過(guò)電磁泵的電流為1A；

(2)R1的阻值為1210Ω，電路如圖

(3)電熱水瓶的加熱功率為1500W。