Question

【題目】小華家購買了一臺飲水機，技術參數如下表，其工作電路如圖所示，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）小華估計當時的水溫為20℃，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］

Answer 1

【答案】（1）當S0閉合時總電阻小于S0斷開時總電阻，根據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） （1分） 加熱狀態 （1分）

（2）電阻R2=1100Ω （2分）

（3）熱量Q=3.36×105J （2分） 時間t=672s=11.2min （2分）

【解析】試題分析：：（1）S0斷開時，飲水機的功率為,S0閉合時，飲水機的功率為

∵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

（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