Question

（2007?南长区一模）如图为电热水器的简易示意图，通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态．当开关

闭合

（填“断开”或“闭合”）时，热水器处于加热状态．如果热水器加热时的功率为1.5kW，那么，把桶中质量为10kg、20℃的水烧开（在标准气压下），至少需要

37.3

min．

Answer 1

分析：电热水器有高档和低档，无论高档还是低档，电源电压是一定的，电阻越大的功率越小，是低档，是保温状态；电阻越小的功率越大，是高档，是加热状态．
知道水的质量、初温、末温、比热，根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量．
热水器消耗的电能等于水吸收的热量，又知道功率，根据P=

W

t

求出需要的时间．

解答：解：当开关断开时，R₁和R₂是串联的，电路电阻最大，热水器处于保温状态．
当开关闭合时，R₂被短路，只有R₁接入电路，电路电阻最小，热水器处于加热状态．
1标准大气压下水的沸点是100℃，
所以质量为10kg、20℃的水烧开，吸收的热量为：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J．
t=

W

P

=

Q

P

=

3.36×106J

1500W

=2240s=37.3min．
故答案为：闭合；37.3．

点评：电热器在生活中有广泛的应用，把电和热结合起来，这是中考的热点．
注意挖掘1标准大气压下水的沸点是100℃这个隐含条件．