Question

【題目】圖甲是辦公室和教室常用的立式飲水機，圖乙為飲水機的銘牌參數，圖丙為飲水機內部簡化電路圖。S是溫控開關，R1是調節電阻，其阻值為198Ω，R2是供熱電阻：

(1)當開關___________（選填“斷開”或“閉合”）時，飲水機處于加熱狀態；

(2)現將裝滿水箱的水燒開，水吸收的熱量是多少____？[水的初溫為20℃，在1個標準大氣壓下，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]

(3)當飲水機處于保溫狀態時，供熱電阻的功率是多少_______？

Answer 1

【答案】閉合 6. 72×105 J 22 W

【解析】

(1)由圖可知，當開關斷開時，兩電阻串聯，電路中電阻較大；當開關閉合時，只有R2接入電路中，電路中電阻較小，電源電壓不變，由 可知，S閉合時為加熱狀態，S斷開時為保溫狀態。

(2)由 可得水的質量

在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，水吸收的熱量

(3)當開關閉合時，R1被短路，只有R2接入電路中，此時處于加熱狀態，

由得R2的阻值

當開關S斷開時，飲水機處于保溫狀態，兩電阻串聯，電路的總電阻

此時電路中的電流

則供熱電阻R2的功率

答：(1)當開關斷開閉合時，飲水機處于加熱狀態；

(2)現將裝滿水箱的水燒開，水吸收的熱量是6. 72×105 J ；

(3)當飲水機處于保溫狀態時，供熱電阻的功率是22 W。