Question

如图1是美的电器生产的一款饮水机，其加热水箱部分工作原理电路图可简化成如下图2所示，其中S是一个自动温控开关，R₁为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到设定温度时，S自动切换到另一处于保温状态．请回答下列问题：

（1）A、B是两种不同颜色的指示灯．如果用红色表示正在对水加热，绿色表示保温，则电路图中可标明________为红色指示灯．

（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大_____？电阻R₂的阻值是多大_____？（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）．

（3）饮水机正常工作时，加热管放出的热量90％被水吸收，将加热水箱中的水从初温20℃加热到92℃，试计算出需要多少加热时间_______？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

Answer

A 4A 825Ω 420s

【解析】

(1)当S接左面时电路中只有电阻R1，总电阻最小，电流路中电流最大，发热管功率就会最大，处于加热状态，因此A灯为红色灯，B为绿色；

(2)加热时加热管的电功率P1=880W，电阻 ，保温时，电功率P2=55W，根据公式 可知，在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流 ；保温状态下，电路的总电阻 ，R2=R−R1=880Ω−55Ω=825Ω；

(3)加热水箱中水的质量=1.0×103kg/m3×1.1×10−3m3=1.1kg，水吸收的热量： =4.2×103J/(kg⋅℃)×1.1kg×(92℃−20℃)=3.3264×105J，加热管的热效率为90%，根据 ，则电热管需要放出的热量是：，饮水机加热时加热管的功率为880W，则加热的是时间为：.