Question

小华家购买了一台饮水机，技术参数如下表，其工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态。试问：

（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态。 

（2）R₂的阻值是多少？

（3）小华估计当时的水温为20℃，饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？［c_水=4.2×10³J/（kg·℃），气压为1标准大气压，热量全部被水吸收］

 

Answer 1

【答案】

（1）当S₀闭合时总电阻小于S₀断开时总电阻，根据P＝U²/R，所以S₀闭合时总功率大于S₀断开时总功率（分析合理即可）         加热状态   

（2）电阻R₂=1100Ω     （3）热量Q=3.36×10⁵J      时间t=672s=11.2min 

【解析】

试题分析：：（1）S₀断开时，饮水机的功率为,S₀闭合时，饮水机的功率为

∵R₁和R₂的并联，

∴R_总＜R₂，

∴P₁＜P₂，则温控开关S₀闭合时处于加热状态；

（2）保温时的电阻为

（3）水烧开需要吸收热量为Q=c_水m_水（t-t₀）=c_水ρ_水V_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J，

需要加热时间为

考点：电功率，热量

点评：本题考查了并联电阻特点和电功率公式的应用，以及电阻、质量、吸热、加热时间的计算，关键是公式的灵活运用，计算过程中还要注意单位的换算．