Question

【題目】電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態，由機內溫控開關S1控制，從說明書上收集到如圖表所示的數據及電路圖．求：

容積	1L
額定電壓	220V
加熱時功率	1100W
保溫時功率	20W

（1）水壺中加滿30℃的水，若將水燒開（標準大氣壓下），水需要吸收多少熱量？[c水=4.2×l03J/（kg℃）、ρ水=1.0×l03kg/m3]
（2）要使電熱水壺處于加熱狀態，S1是斷開還是閉合？
（3）正常加熱時，電路中的電流是多少？
（4）R2的阻值是多大？

Answer 1

【答案】
（1）

【解答】解：

由ρ=，水壺中加滿水的質量：

m=ρv=1.0×l03kg/m3×1×l0﹣3m3=1kg，

將水燒開吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg°C）×1kg×（100﹣30）℃=2.94×105J；

（2）

要使電熱水壺處于加熱狀態，總功率應最大，根據P=，電源電壓一定時，總電阻應最小，由電路圖可知，開關S、S1都閉合時，兩電阻并聯總電阻最小．

（3）

由表格數據，正常加熱時總功率為1100W，

所以此時電路中的電流：I===5A；

（4）

當只閉合開關S時，電路為R2的簡單電路，此時電路處于保溫狀態．

根據，

所以R2===2420Ω．

【解析】（1）由ρ=計算水壺中加滿水的質量，由Q=cm△t計算將水燒開吸收的熱量；
（2）根據P= ， 分析開關在不同狀態下功率情況；
（3）根據P=UI計算加熱時電路中電流；
（4）根據保溫狀態下只有R2接入電路，從而計算R2的阻值．