Question

某电热水瓶的铭牌如下表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）．求：

型号DSP-19B
电源220V 50Hz
功率	加热时 1200W
	保温时  30W
容量2L

（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻多大？
（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？
（4）请你尝试画出电热水瓶的内部电路图．

Answer

（1）根据电热水瓶的铭牌可知保温时的功率和电压，根据I=求出保温时通过电热水瓶的电流；
（2）根据电热水瓶的铭牌可知加热时的功率和电压，根据R=求出电热水瓶的电阻；
（3）先根据m=ρV求出瓶内水的质量，再根据Q=Cm（t-t）求出瓶内水吸收得热量，由W=Pt求出消耗的电能，代入η=即可求出加热时电热水瓶的热效率．
（4）根据P=可知，电阻小时功率大，加热时功率大，所以此时的电阻小；电阻大时功率小，保温时功率小，所以此时的电阻大．根据这个原理画电路图可以有以下情况：两个电阻串联，一个开关与电阻并联，或者两个电阻并联，一个开关与电阻串联．
【解析】
（1）保温时通过电热水瓶的电流为：
I==≈0.14A；
（2）电热水瓶的电阻为：
R==≈40.33Ω；
（3）瓶内水的质量为：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
瓶内水吸收的热量：
Q=Cm（t-t）=4.2×103kg/m3×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，
消耗的电能：
W=P2t=1200W×10×60s=7.2×105J，
热水瓶效率：
η==≈93.3%
（4）两个电阻串联，一个开关与电阻并联，或者两个电阻并联，一个开关与电阻串联，电路图如下图，其它合理亦可．

答：（1）保温时通过电热水瓶的电流约为0.14A；
（2）加热时电热水瓶的电阻约为40.33Ω；
（3）加热时电热水瓶的热效率约为93.3%；
（4）电热水瓶的内部电路图如上图所示．