(1)下表所示是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息.如图是它的电路图．经分析可知.当开关S闭合时.饮水机处于加热状态．,当S断开时.饮水机处于保温状态．热水箱容量1L额定电压220V加热时额定功率968W(2)为了测量该饮水机加热时的实际功率.小明断开其他所有用电器.只将该饮水机接入家庭电路中.闭合开关S.测得热水箱中满箱水� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．

（1）下表所示是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息，如图是它的电路图．经分析可知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态．（填加热/保温）；当S断开时，饮水机处于保温（填加热/保温）状态．

热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热时额定功率	968W

（2）为了测量该饮水机加热时的实际功率，小明断开其他所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中满箱水从23℃升高到99℃，所用时间为8min，同时观察到家中标有“1 200r/（kW•h）”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响，C_水=4.2×10³ J/（kg•℃）．根据以上信息可得：①饮水机热水箱中的水从23℃升高到99℃时所吸收的热量是3.192×10⁵J；②饮水机在加热过程中的热效率88.7%；③饮水机加热时的实际电压是50$\sqrt{15}$V．（结果可保留根号）

分析（1）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断饮水机在S闭合和断开时的工作状态；
（2）①知道热水箱的容量，可利用公式m=ρV计算出水的质量，又知道水的比热容和温度变化，可利用热量公式Q_吸=Cm（t-t₀）计算出水吸收的热量；
②“1200r/kw•h”的意义为：每消耗1kw•h的电能，电能表的转盘就转过1200r，从而可以计算出电能表的转盘转过120r消耗的电能，
可利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$计算出饮水机的热效率；
③知道饮水机的额定电压和加热时的额定功率，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算出电阻R₁的阻值．再根据U=$\sqrt{PR}$求实际电压．

解答解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当开关S闭合时，电路中只有电阻R₁，此时电路中的电阻最小，电功率最大，为加热状态；
开关S断开时，电路为R₁和R₂的串联电路，电路中的电阻最大，饮水机处于保温状态；
（2）①热水箱容量V=1L=1dm³=1000cm³，ρ=1×10³kg/m³=1g/cm³，
热水箱中满箱水水的质量为：m=ρV=1g/cm³×1000cm³=1000g=1kg；
水吸收的热量为：Q_吸=C_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（99℃-23℃）=3.192×10⁵J；
②每消耗1kw•h的电能，电能表的转盘就转过1200r，
所以电能表的转盘转过120r消耗的电能为：W=$\frac{120r}{1200r/kW•h}$=0.1kw•h=3.6×10⁵J，
所以饮水机的热效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.192×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%≈88.7%；
③由题加热时间t=8min=480s，
饮水机的实际功率为：P_实际=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{480s}$=750W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得电阻R₁的阻值为：R₁=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{968W}$=50Ω，
所以实际电压：U_实=$\sqrt{{P}_{实}{R}_{1}}$=$\sqrt{750W×50Ω}$=50$\sqrt{15}$V．
故答案为：（1）加热；保温；
（2）①3.192×10⁵；②88.7；③50$\sqrt{15}$．

点评本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了质量、吸收热量、电功、热机效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是结合电路图对饮水机状态的判断．与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位换算．

练习册系列答案

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观察水的沸腾实验中，水温升到88℃后，每隔1min读一次温度计的示数，知道水沸腾3min后停止读数，数据记录表中．
（1）第2min温度计的示数如图所示，读出此时温度计的示数，填写都表格内．

时间/min	0	l	2	3	4	5	6	7	8
温度/℃	88	90		94	96	98	98	98	98

（2）根据记录的数据，画出水的温度随时间的变化图象．
（3）由图象可知，实验中水的沸点是98℃，水沸腾的过程中，温度不变．
（4）水沸腾时，撤去加热的酒精灯，水不变（选填“能”或“不能”）继续沸腾，表明水沸腾时要吸收热量．

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20．下列说法中正确的是（　　）

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