Question

【题目】如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据、电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制)；求：

（1）当开关S、S0都闭合时，饮水机是什么工作状态？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）当该饮水机正常工作，将满热水箱的水从20℃加热到95℃，此过程中饮水机的加热效率为75%，问此过程中电流通过饮水机做了多少功？饮水机需要加热多长时间？

Answer 1

【答案】
（1）解：由图可知，当开关S、S0都闭合时，R1 ， R2并联，根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路电阻变小；由公式P 可知饮水机处于加热状态，则它的功率是800W.
答：当开关S、S0都闭合时，饮水机是加热状态.
（2）解：由图可知,当开关S闭合,开关S0断开时,只有R2工作，根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路电阻变大；
饮水机处于保温状态，则它的功率是80W.
已知保温功率P保＝80W ， 电压U＝220V ，
R2＝ ＝605Ω.
答：电阻R2的阻值为605Ω.
（3）解：满箱水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×103m3＝1kg ，
水所需吸收热量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(95℃20℃)＝3.15×105J ，
电热器放出的总热量：Q总＝ ＝4.2×105J ，
加热所需时间：t＝ ＝525s.
答：此过程中电流通过饮水机做了3.15×105J功；饮水机需要加热525s.
【解析】（1）当开关S、S0都闭合时，R1 ， R2并联，分析电路电阻的变化，根据P=分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；
（2）由表格数据可知，保温功率，根据P=求出R2的阻值；
（3）根据热水箱的容积（装满水水的体积），利用密度公式求水的质量，知道水的初末温，利用吸热公式求加热这些水所需要的热量；由电热器的效率可求得需要消耗的电能，由电功公式可求得加热所需要的时间．