某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如图甲所示,工作电路图如图乙所示

12、(2021·内蒙古通辽·T25)某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如图甲所示,工作电路图如图乙所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻是最大阻值为的可变电阻(调温开关),人通过调节可以改变电热水壶的功率。
(1)在额定电压下工作时,该电热水壶最大功率为多大?
(2)电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示(壶内水温跟壶表面温度一致),在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用,要求电热水壶温度保持70℃,问应将的阻值调为多大?
(3)用电高峰时,实际电压为200V,当电路中只有电热水壶以最大功率加热时,如图丁所示的电能表指示灯在内闪烁了多少次?
 
12、【答案】(1)1210W;(2)400Ω;(3)50次
解析
解:(1)由图乙知,两个电阻串联在电阻中,当可变电阻R′接入电路的阻值最小为0时,此时电路中的电流最大为

P=UI知,此时电热水壶的功率最大为
P=UI=220V×5.5A=1210W
由题意知,电热水壶表面温度与环境温度的温差
t=70℃-20℃=50℃
由图丙知,此时电热水壶每秒的向外散失的热量
Q=110J
即电热水壶每秒放出的热量为110J,那么电热水壶此时的功率

知,电路中此时的总电阻

此时可变电阻接入电路的阻值
R′=R-R0=440Ω-40Ω=400Ω
(3)[3]实际电压为200V时,电热水壶的最大功率

加热1min消耗的电能
W=Pt=1000W×60s=60000J
由图丁中电能表的参数知指示灯闪烁的次数

答:(1)在额定电压下工作时,该电热水壶最大功率为1210W;
(2)应将R′的阻值调为400Ω;
(3)电能表指示灯在1min内闪烁了50次。
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