Question

【題目】（江蘇省泰州市興化市顧莊學區2018屆九年級（上）月考物理試題）如圖所示，是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖．它有加熱和保溫兩種工作狀態（由機內溫控開關S0自動控制），閱讀該飲水機說明書可知：熱水箱容積2L，額定電壓220V，加熱時的功率400W，保溫時的功率40W．求：

（1）飲水機處于保溫狀態時溫控開關S0應處于什么狀態？

（2）R1和R2的電阻值各是多大？

（3）加熱效率為80%，若將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要多長時間？（C水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3，）

Answer 1

【答案】（1）斷開狀態；（2）121Ω、1089Ω；（3）2100s．

【解析】(1)電源電壓U一定，由P可知，電阻越大，電路功率越小，電阻越小，飲水機功率越大；因此當開關S0斷開時，電路阻值較大，電功率較小，飲水機處于保溫狀態；(2)開關S0斷開時,電路中只有R1工作，飲水機處于加熱狀態，則R1 ，開關S0斷開時，電阻R1、R2串聯接入電路，飲水機處于保溫狀態，則電路中的總電阻：R1210Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的電阻值：

R2RR11210Ω121Ω1089Ω. (3)由ρmV可知，mρV1.0×103kg/m3×2×103m32kg；水吸收的熱量：Q吸cm△t4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃20℃) 6.72×105J，由題意可知,W8.4×105J；由PWt可知，t2100s.