Question

【题目】如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图．它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W．求：

（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（C水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3 ， ）

Answer 1

【答案】
（1）解：电源电压U一定，由P 可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大；因此当开关S0断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态
（2）解：开关S0断开时,电路中只有R1工作，饮水机处于加热状态，则R1 ，开关S0断开时，电阻R1、R2串联接入电路，饮水机处于保温状态，则电路中的总电阻：R 1210Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的电阻值：
R2 RR1 1210Ω121Ω 1089Ω
（3）解：由ρ mV可知，m ρV 1.0×103kg/m3×2×103m3 2kg；水吸收的热量：Q吸 cm△t 4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃20℃) 6.72×105J，由题意可知,W 8.4×105J；由P Wt可知，t 2100s
【解析】串联的电阻越大，总功率越小，利用电功率和电压计算电阻大小，结合水的质量、温度差和比热容计算吸热的多少.