Question

如图是某饮水机的电路原理图，电源电压为220V，R₂的电阻是4840Ω．当S₁、S₂ 都闭合时饮水机处于加热状态，总功率为550W；当只闭合S₂时饮水机处于保温状态．试问：

（1）当只闭合S₂时，R₂的功率为多少？

（2）当S₁、S₂ 都闭合时，饮水机电路中的总电流为多少？

（3）饮水机内装有1kg初温为20℃的水，若饮水机正常加热6min，此时消耗电能的84%被水吸收，饮水机内水的温度升高到多少？

Answer

（1）当只闭合S2时，R2的功率为10W；

（2）当S1、S2 都闭合时，饮水机电路中的总电流为2.5A；

（3）饮水机内水的温度升高到59.6℃

【解析】

试题分析：（1）当只闭合S2时，电路为R2的简单电路，根据P=求出R2的功率；

（2）当S1、S2 都闭合时，饮水机处于加热状态，根据P=UI求出饮水机电路中的总电流；

（3）根据W=Pt求出饮水机正常加热6min消耗的电能，根据η=×100%求出水吸收的热量，根据Q吸=cm（t2﹣t1）求出饮水机内水升高到的温度．

【解析】
（1）当只闭合S2时，电路为R2的简单电路，

则R2的功率：

P2===10W；

（2）当S1、S2 都闭合时，饮水机处于加热状态，

由P=UI可得，饮水机电路中的总电流：

I===2.5A；

（3）由P=可得，饮水机正常加热6min消耗的电能：

W=P加热t=550W×6×60s=1.98×105J，

由η=×100%可得，水吸收的热量：

Q吸=ηW=84%×1.98×105J=166320J，

由Q吸=cm（t2﹣t1）可得，饮水机内水升高到的温度：

t2=+t1=+20℃=59.6℃．

答：（1）当只闭合S2时，R2的功率为10W；

（2）当S1、S2 都闭合时，饮水机电路中的总电流为2.5A；

（3）饮水机内水的温度升高到59.6℃．

【点评】本题考查了电功率公式、电功公式、效率公式、吸热公式的综合应用，要注意水温升高到（末温）和升高了（温度变化量）的区别．