Question

小華家購買了一臺飲水機(jī)，技術(shù)參數(shù)如下表，其工作電路如圖所示，S₀是溫控開關(guān)，可以自動控制飲水機(jī)的加熱和保溫狀態(tài)。試問：

（1）請分析說明溫控開關(guān)閉合時，飲水機(jī)處于加熱還是保溫狀態(tài)。 
（2）R₂的阻值是多少？
（3）小華估計當(dāng)時的水溫為20℃，飲水機(jī)將水從20℃燒開需要吸收多少熱量？需要多長時間？［c_水=4.2×10³J/（kg·℃），氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，熱量全部被水吸收］

Answer 1

（1）當(dāng)S₀閉合時總電阻小于S₀斷開時總電阻，根據(jù)P＝U²/R，所以S₀閉合時總功率大于S₀斷開時總功率（分析合理即可）         加熱狀態(tài)   
（2）電阻R₂=1100Ω     （3）熱量Q=3.36×10⁵J      時間t=672s=11.2min 

試題分析：：（1）S₀斷開時，飲水機(jī)的功率為,S₀閉合時，飲水機(jī)的功率為
∵R₁和R₂的并聯(lián)，
∴R_總＜R₂，
∴P₁＜P₂，則溫控開關(guān)S₀閉合時處于加熱狀態(tài)；
（2）保溫時的電阻為
（3）水燒開需要吸收熱量為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，
需要加熱時間為
點評：本題考查了并聯(lián)電阻特點和電功率公式的應(yīng)用，以及電阻、質(zhì)量、吸熱、加熱時間的計算，關(guān)鍵是公式的靈活運用，計算過程中還要注意單位的換算．