物理
(2010•淄博)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.

2019-04-29

(2010•淄博)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.
优质解答
(1)保温时通过电热水瓶的电流为:
I=
P1
U
=
30W
220V
≈0.14A;
(2)电热水瓶的电阻为:
R=
U2
P2
=
(220V)2
1200W
≈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-t0)=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=
Q
W
=
6.72×105J
7.2×105J
≈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.
(1)保温时通过电热水瓶的电流为:
I=
P1
U
=
30W
220V
≈0.14A;
(2)电热水瓶的电阻为:
R=
U2
P2
=
(220V)2
1200W
≈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-t0)=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=
Q
W
=
6.72×105J
7.2×105J
≈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.
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