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    李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S0自动控制：当胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动．如图是该饮水机的电路原理图．李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1千克水时，饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止．问：
    （1）温控开关S0在何种状态（断开或闭合）时，饮水机处在保温状态？这时饮水机的电功率是多少？
    （2）在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少？[已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
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    分析：（1）电源电压不变，根据开关S0的通断可得出电路中不同的阻值，则根据功率公式可求得不同的功率，根据功率的大小可判定保温状态，并能求出电功率；
    （2）由题意可知加热状态的功率，则由电功公式可求得加热水所消耗的电能；由水的比热公式可求得水升高的90℃时所需要的热量，由可求得饮水机的效率．
    解答：解：（1）当S0断开时，只有R1接入电路；而当S0闭合时，电路中两电阻并联，则总电阻小于R1的阻值，则由功率公式P=
    U2
    R
    得，S0闭合时，电路中功率大，S0闭合时，为加热状态；当S0断开时，为保温状态；此时饮水机的电功率P=
    U2
    R1
    =
    (220V)2
    1210Ω
    =40W；
    （2）加热时水升温吸收的热量Q=mc△t=1kg×4.2×103J/（kg?℃）×（90℃-60℃）=1.26×105J；
    饮水机加热所需时间t=5min=5×60s=300s；
    饮水机消耗的电能W=（
    U2
    R1
    +
    U2
    R2
    ）t=[
    (220V)2
    1210Ω
    +
    (220V)2
    100Ω
    ]×300s=1.572×105J；
    则饮水机的电能转化为内能的效率为η=
    1.26×105J
    1.572×105J
    ×100%    ≈80.2%．
    答：（1）当S0断开时，饮水机处于保温状态，此时饮水机的电功率为40W； （2）饮水机的电能转化为内能的效率为80.2%．
    点评：这道题目综合性比较强，要求学生将以前所学的内能知识与电功的计算公式结合起来，考查学生对相关知识点的应用能力．
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    （1）温控开关S0在何种状态（断开或闭合）时，饮水机处在保温状态？这时饮水机的电功率是多少？
    （2）在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少？[已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
    （3）饮水机在工作时，电阻丝热得把水烧开，而与其相连接的导线却几乎不热，请你运用所学的物理知识解释这个现象．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

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    （1）请画出电热饮水机的工作原理图，R1=1210?，R2=100?．
    （2）温控开关S0在什么状态（断开或闭合）时，饮水机处于保温状态？这时饮水机的电功率是多少？
    （3）在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少？（已知水的比热容是C水=4.2×103J/（kg?℃）
    （4）李佳觉得这种电热饮水机总是处于加热和保温两种状态轮流工作很浪费电能，请你就此现象提出节能措施．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

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