Question

【題目】如圖所示為某電熱水器的原理示意圖，發熱體分別由R1和R2組成，通過通、斷開關可以使熱水器處于“加熱”或“保溫”狀態．斷開S1、閉合S時，電熱水器處于狀態．已知該熱水器的加熱功率為1000W，要把10kg水由18℃加熱到68℃，加熱時間為s． （c水=4.2×103J/（kg℃），發熱體放出的熱量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】保溫；2.1×103
【解析】解：（1）加熱和保溫屬于兩個過程，加熱時功率大，保溫時功率小． 根據P= 可知，兩個過程的電源電壓相同，電阻越小，功率越大；
當閉合開關S1和S時，R1和R2并聯接入電路，此時電路中的總電阻最小，功率最大，電熱水器處于加熱狀態；
斷開S1、閉合S時，電路中只有R2 ， 電路中的總電阻變大，電壓不變，功率變小，加熱器處于保溫狀態．（2）∵c水=4.2×103J/（kg℃），m=10kg，t=68℃，t0=18℃，
∴水吸收的熱量為：Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（68℃﹣18℃）=2.1×106J；
又∵發熱體放出的熱量全部被水吸收，即W=Q吸=2.1×106J，
而P=1000W，
∴加熱時間為：t= = =2.1×103s．
所以答案是：保溫；2.1×103 ．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解熱量的計算的相關知識，掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放，以及對電功的計算的理解，了解電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．