Question

【題目】開學時小明和同學去商店為班上購一臺飲水機，售貨員給他們一份××牌飲水機的宣傳資料，其內容如圖1所示．工作電路如圖2所示，S0是溫控開關，可以自動控制飲水機的加熱和保溫狀態．試問：

（1）請分析說明溫控開關閉合時，飲水機處于加熱還是保溫狀態．

（2）R2的阻值是多少？

（3）小明估計當時的水溫為20℃，當飲水機將水從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標準大氣壓，熱量全部被水吸收

（4）根據上面計算結果，請你對上述宣傳資料中有關“飲水機的優點”的內容作出客觀評價，給消費者一條有益的建議．

Answer 1

【答案】（1）溫控開關閉合時飲水機處于加熱狀態；

（2）R2的阻值為1100Ω；

（3）燒開水需要吸收3.36×105J；加熱時間為11.2min；

（4）經計算，即使該飲水機的熱效率為100%，也不可能在3分鐘內將一箱水燒開，其省時的說法沒有科學依據，建議消費者在購買產品時不能輕易相信宣傳資料．

【解析】試題分析：（1）溫控開關S0斷開時，只有R2連入電路，分析電路電阻的大小，根據電功率公式分析電路功率大小可知飲水機處于哪種工作狀態；

（2）由表可知保溫功率和電壓，根據R=求出電阻R2的阻值；

（3）先根據m=ρV求出水的質量，再根據Q=cm△t求出水吸收的熱量，最后根據t==求出加熱時間；

（4）通過以上的計算分析宣傳資料中有關飲水機的優點并提出有益建議．

解：（1）S0斷開時，飲水機的功率為P1=；S0閉合時，飲水機的功率為P2=；

∵R1和R2的并聯，

∴R總＜R2，

∴P1＜P2，則溫控開關S0閉合時處于加熱狀態；

（2）保溫時的電阻為R2===1100Ω；

（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t====672s=11.2min；

（4）經計算，即使該飲水機的熱效率為100%，也不可能在3分鐘內將一箱水燒開，其省時的說法沒有科學依據，建議消費者在購買產品時不能輕易相信宣傳資料．

答：（1）溫控開關閉合時飲水機處于加熱狀態；

（2）R2的阻值為1100Ω；

（3）燒開水需要吸收3.36×105J；加熱時間為11.2min；

（4）經計算，即使該飲水機的熱效率為100%，也不可能在3分鐘內將一箱水燒開，其省時的說法沒有科學依據，建議消費者在購買產品時不能輕易相信宣傳資料．