Question

【题目】如图甲所示，是家庭、宾馆常用的电热水壶，申路原理图如图乙所示，R1、R2为电热丝（阻值均不受温度影响），S0是一个自动温控开关。该电热水壶有加热和保温两种工作状态，当壶内水温度达到100℃时进入保温状态，电热水壶的铭牌数据如下表。

单台质量1.5kg	水的质量1kg
额定电压220V	频率50Hz
加热功率840W	保温功率40W

求：（1）当开关S、S0都闭合时电热水壶处于_____状态，当开关S闭合、S0断开时电热水壶处于_____状态，（选填“加热”或“保温”）

（2）电阻R1、R2的阻值分别是多少？________________

（3）在1标准大气压下将一壶20℃的水烧开，则此过程中水所吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg℃）]________

（4）在这次烧水中，若电热水壶的效率是80%，加热需要多少时间？________

Answer 1

【答案】加热 保温 60.5Ω 1210Ω 3.36×105J 500s

【解析】

（1）由电路图可知，当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻较小，由可知，此时电热水壶的功率较大，为加热档，P加热=840W；

当开关S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电饭煲的功率较小，为保温档，P保温=40W；

（2）由可得，电阻R2的阻值：

；

当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，因总功率等于各电阻消耗功率之和，

则R1的功率：P1=P加热﹣P保温=840W﹣40W=800W，

由可知，R1的阻值：

；

（3）在1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；

（4）由得，电热水壶消耗的电能：

，

由可得，加热需要的时间：

。