Question

【題目】如圖甲所示，是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖。圖乙是它的有關參數。它有加熱和保溫兩種工作狀態(由機內溫控開關S0自動控制)，試問：

(1)飲水機處于保溫狀態時溫控開關S0應處于什么狀態？并說明理由。

(2)R1和R2的電阻值各是多大？

(3)在用電高峰期，該飲水機的實際工作電壓只有200V，加熱效率為80%，若將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要多長時間？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略溫度對電阻的影響]

Answer 1

【答案】(1)斷開狀態，理由：當開關處于斷開狀態時，電路中的電阻最大，電壓一定，則電阻上的熱功率最小；(2) 1170Ω；(3) 630s。

【解析】試題分析：（1）溫控開關應處于斷開狀態。理由：當開關處于斷開狀態時，電路中的電阻最大，通過R1的電流最小，R1的熱功率最小．

（2）當開關處于閉合狀態時，飲水機處于加熱狀態，由公式得，=40Ω，

當開關處于斷開狀態時，飲水機處于保溫狀態，1210Ω，

R2=R總﹣R1=1210Ω﹣40Ω=1170Ω．

（3）=1000W，由得，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，

由公式：P實t×η=cm△t得，t=