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    小明一家人有使用饮水机饮水的习惯，家中使用的饮水机的铭牌如图1所示，图2是该类型饮水机的工作电路原理图，图中R1、R2是发热电阻，S1是自动控制开关，S2是电源开关．

    （1）请你说明开关S1、S2的通、断情况与饮水机工作状态（加热、保温）的关系，并计算电路中R1的电阻．
    （2）小明家饮水机平均每天通电6h，加热和保温时间之比是1：5，那么饮水机每天加热消耗的电能大约是多少kW?h？饮水机每天保温消耗的电能大约是多少kW?h？
    （3）饮水机每天消耗的电能如果全部被30kg的水吸收，能使20℃的水温度升高多少？
    （4）小明家日饮水量约为5L．市场上纯净水的价格为6元/每桶（每桶水的容量为50L），电价为0.5元/度，则小明家每月（按30天计）在饮水上的消费约为多少元？
    分析：（1）分析电路结构，电源电压一定，由电功率公式P=
    U2
    R
    判断开关S1、S2的通、断时，饮水机处于什么状态；由电功率公式P=
    U2
    R
    的变形公式求出电阻R1的阻值；
    （2）根据题意得出加热时间的保温时间，根据W=Pt求出两种情况下消耗的电能；
    （3）饮水机每天消耗的电能如果全部被30kg的水吸收，根据Q=cm△t求出水温度升高的值；
    （4）根据题意求出每月消耗水的体积，进一步求出水费，根据W=Pt求出每月消耗的电能，进一步求出电费，两者之和即为在饮水上的消费．
    解答：解：（1）由电路图可知，开关S2断开时，饮水机停止工作；
    开关S2闭合，S1断开时，两电阻串联接入电路，电路电阻较大，由电功率公式P=
    U2
    R
    可知，此时功率越小，饮水机处于保温状态；
    开关S1闭合时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，电路电阻较小，由电功率公式P=
    U2
    R
    可知，此时电功率越大，饮水机处于加热状态；
    ∵P=
    U2
    R
    ，
    ∴电阻R1的阻值R1=
    U2
    P加热
    =
    (220V)2
    500W
    =96.8Ω；
    （2）饮水机平均每天通电6h，加热和保温时间之比是1：5，则
    t加热=1h，t保温=5h，
    饮水机每天加热消耗的电能大约是：
    W加热=P加热t加热=500×10-3kW×1h=0.5kW?h，
    饮水机每天保温消耗的电能大约是：
    W保温=P保温t保温=10×10-3kW×5h=0.05kW?h；
    （3）∵饮水机每天消耗的电能如果全部被30kg的水吸收，
    ∴水吸收的热量：
    Q=W加热+W保温=0.5kW?h+0.05kW?h=0.55kW?h=1.98×106J，
    根据Q=cm△t可得，水温度升高的值：
    △t=
    Q
    cm
    =
    1.98×106J
    4.2×103J/(kg?℃)×30kg
    ≈15.7℃；
    （4）小明家每月消耗水的体积：
    V=30×5L=150L，
    需要的水费：
    150L
    50L
    ×6元=18元，
    小明家每月消耗的电能：
    W=30×0.55kW?h=16.5kW?h=16.5度，
    需要的电能：
    16.5度×0.5元/度=8.25元，
    小明家每月在饮水上的消费约为：
    18元+8.25元=26.25元．
    答：（1）开关S2闭合、S1断开时饮水机处于保温状态，开关S2闭合、S1闭合时饮水机处于加热状态，电阻R1的阻值是96.8Ω；
    （2）饮水机每天加热消耗的电能大约是0.5kW?h，饮水机每天保温消耗的电能大约是0.05kW?h；
    （3）饮水机每天消耗的电能如果全部被30kg的水吸收，能使20℃的水温度升高15.7℃；
    （4）小明家每月（按30天计）在饮水上的消费约为26.25元．
    点评：本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、电功公式、吸热公式的应用，利用题干中所给的条件是关键．
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

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    （2）小明家饮水机平均每天通电6h，加热和保温时间之比是1：5，那么饮水机每天加热消耗的电能大约是多少kW?h？饮水机每天保温消耗的电能大约是多少kW?h？
    （3）饮水机每天消耗的电能如果全部被30kg的水吸收，能使20℃的水温度升高多少？
    （4）小明家日饮水量约为5L．市场上纯净水的价格为6元/每桶（每桶水的容量为50L），电价为0.5元/度，则小明家每月（按30天计）在饮水上的消费约为多少元？

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