Question

【題目】如下表及圖所示，是某電熱飲水機說明書的一些數據、電路原理圖,該飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(由機內的溫控開關S0控制)；求：

（1）當開關S、S0都閉合時，飲水機是什么工作狀態？
（2）電阻R2的阻值是多少？
（3）當該飲水機正常工作，將滿熱水箱的水從20℃加熱到95℃，此過程中飲水機的加熱效率為75%，問此過程中電流通過飲水機做了多少功？飲水機需要加熱多長時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知，當開關S、S0都閉合時，R1 ， R2并聯，根據電阻越并越小、小于任何一個分電阻可知，電路電阻變小；由公式P 可知飲水機處于加熱狀態，則它的功率是800W.
答：當開關S、S0都閉合時，飲水機是加熱狀態.
（2）解：由圖可知,當開關S閉合,開關S0斷開時,只有R2工作，根據電阻越并越小、小于任何一個分電阻可知，電路電阻變大；
飲水機處于保溫狀態，則它的功率是80W.
已知保溫功率P保＝80W ， 電壓U＝220V ，
R2＝ ＝605Ω.
答：電阻R2的阻值為605Ω.
（3）解：滿箱水的質量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×103m3＝1kg ，
水所需吸收熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(95℃20℃)＝3.15×105J ，
電熱器放出的總熱量：Q總＝ ＝4.2×105J ，
加熱所需時間：t＝ ＝525s.
答：此過程中電流通過飲水機做了3.15×105J功；飲水機需要加熱525s.
【解析】（1）當開關S、S0都閉合時，R1 ， R2并聯，分析電路電阻的變化，根據P=分析電路功率大小可知飲水機處于哪種工作狀態；
（2）由表格數據可知，保溫功率，根據P=求出R2的阻值；
（3）根據熱水箱的容積（裝滿水水的體積），利用密度公式求水的質量，知道水的初末溫，利用吸熱公式求加熱這些水所需要的熱量；由電熱器的效率可求得需要消耗的電能，由電功公式可求得加熱所需要的時間．