Question

【題目】圖甲是辦公室和教室常用的立式飲水機，圖乙為飲水機的銘牌參數，圖丙為飲水機內部簡化電路圖。S是溫控開關，R1是調節電阻，其阻值為198Ω，R2是供熱電阻。

型號	YSJ﹣66
額定電壓	220V
加熱功率	2200W
水箱容積	2L
頻率	50Hz

（1）當開關_____時（選填“斷開”或“閉合”），飲水機處于加熱狀態。

（2）現將裝滿水箱的水燒開，水吸收的熱量是多少_____？[水的初溫為20℃，在1標準大氣壓下，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3]

（3）當飲水機處于保溫狀態時，供熱電阻的功率是多少_____？

Answer 1

【答案】閉合 6.72×105J 22W

【解析】

（1）分析電路中開關S不同狀態下電路結構，由分析飲水機工作狀態；

（2）利用和 計算水吸收的熱量；

（3）根據加熱功率求出R2的電阻，求出串聯的總電阻，利用歐姆定律求電路中的電流，再利用 求供熱電阻的功率。

（1）由圖可知，當開關斷開時，兩電阻串聯，電路中電阻較大；當開關閉合時，只有R2接入電路中，電路中電阻較小，

電源電壓不變，由可知，S閉合時為加熱狀態，S斷開時為保溫狀態；

（2）由 可得水的質量：，

在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，水吸收的熱量：

；

（3）當開關閉合時，R1被短路，只有R2接入電路中，此時處于加熱狀態，

由得R2的阻值：；

當開關S斷開時，飲水機處于保溫狀態，兩電阻串聯，

電路的總電阻：，

此時電路中的電流：，

則供熱電阻R2的功率： 。

答案：(1). 閉合 (2). 6.72×105J (3). 22W