Question

【題目】如圖甲所示是某種家用飲水機，其銘牌如圖乙所示，圖丙是該種飲水機的電路圖．

(1)當溫控開關1、2都閉合時，加熱管正常工作，紅燈________，綠燈________；(以上兩空均選填“亮”或“不亮”)當水沸騰后，溫控開關1、2都斷開，加熱管不工作，此時紅燈滅、綠燈亮，則兩燈電阻應滿足的關系是__________________________________．

(2)飲水機正常加熱時，電路中的電流是多少__________？

(3)某次斷開其他用電器，只讓飲水機工作5 min，電能表轉盤轉動了24 r，電能表的規格如圖丁所示，通過計算說明飲水機是否正常工作__________．

(4)某該種飲水機正常工作時，將質量為0.5 kg、初溫為20 ℃的水在標準大氣壓下燒開需用時6 min，求“加熱”時的效率___________．

Answer 1

【答案】 亮 不亮 綠燈電阻遠大于紅燈電阻 2.3 A. 不是正常工作 93.3%.

【解析】（ 1 ）當溫控開關 1 ， 2 都閉合時，加熱管正常工作，紅燈亮，綠燈因被短路不亮；當水沸騰后，溫控開關 1 ， 2 都斷開，加熱管不工作，這時紅燈與綠燈串聯，且紅燈滅綠燈亮，根據串聯電路的電壓特點可知：紅燈不亮，則電功率太小，即分壓太小，而綠燈能達到發光狀態，則功率大，分壓很大；這應是在綠燈電阻遠大于紅燈電阻的條件下發生的現象。（ 2 ） 加熱時電路中的電流 I＝=2.3A。（ 3 ） 飲水機消耗的電能 W ＝24r= ＝ 0 .0 4 kWh ， 飲水機工作的時間 t ＝ 5 min ＝h ，此時的功率 P 實 ＝= ＝ 0 .4 8 kW ＝ 480 W ＜ 500 W 。所以飲水機不能正常工作。（ 4 ） 水吸收的熱量 Q 吸 ＝ cm △ t ＝ 4 .2 × 10 3 J/ （ kg ℃ ） × 0.5 kg × （ 100 ℃ － 20 ℃ ）＝ 1 .6 8 × 10 5 J 。由于飲水機正常工作，故 P ＝ P 額 ＝ 500 W 。則飲水機正常工作 6 min 消耗的電能 W 電 ＝ Pt ＝ 500 W × 6 × 60 s ＝ 1 .8 × 10 5 J 。所以“加熱”時的效率 η ＝100=100 93.3% 。