如图所示为某电热水器的原理示意图.发热体分别由R1和R2组成.通断开关可以使热水器处于“加热或“保温状态．下表为该热水器的铭牌． **牌电热水器额定电压 220V 电源频率 50Hz 额定功率加热档 490W 保温档 44W(1)当闭合S.断开S1时.电热水器处于哪种状态?R2的阻值是多少?(2)当电热水器处于加热档时.10min放出多少热量?如� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示为某电热水器的原理示意图，发热体分别由R₁和R₂组成，通断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态．下表为该热水器的铭牌．

（1）当闭合S，断开S₁时，电热水器处于哪种状态？R₂的阻值是多少？
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出多少热量？如果这些热量全部被水吸收，能把多少kg的水由30℃加热到沸腾？（在1标准大气压下）

分析：（1）电源电压U不变，由P=

可知，电阻越大电功率越小，电热水器处于保温状态，电阻越小电功率越大，电热水器处于加热状态；保温时，电路为R₂的简单电路，根据R=

求出R₂的阻值；
（2）当电热水器处于加热档时，根据Q=W=Pt求出放出的热量，由题意可知水吸收的热量Q_吸=Q_放，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出加热水的质量．

解答：解：（1）由电路图可知，S₁闭合时，R₁与R₂并联，电路电阻最小，电饭煲处于加热状态；
S₁断开时，电路为R₂的简单电路，电路电阻最大，电饭煲处于保温状态；
由表格数据可知，P_保温=44W，
根据P=

可得，电阻R₂的阻值：
R₂=

P保温

(220V)2

44W

=1100Ω；
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出的热量：
Q_放=W=Pt=490W×600s=2.94×10⁵J，
由题意可知，水吸收的热量：
Q_吸=Q_放=2.94×10⁵J，
在1标准大气压下水的沸点是100℃，
根据Q_吸=cm（t-t₀）可得，加热水的质量：
m=

Q吸

c(t-t0)

2.94×105J

4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-30℃)

=1kg．
答：（1）当闭合S，断开S₁时，电热水器处于保温状态；R₂的阻值是1100Ω；
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出2.94×10⁵J的热量；如果这些热量全部被水吸收，能把1kg的水由30℃加热到沸腾．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到了电功率公式、吸热公式、电功公式的应用，关键是知道在1标准大气压下水的沸点是100℃．

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