Question

【題目】圖甲是辦公室和教室常用的立式飲水機(jī)，圖乙為飲水機(jī)的銘牌參數(shù)，圖丙為飲水機(jī)內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖。S是溫控開(kāi)關(guān)，R1是調(diào)節(jié)電阻，其阻值為198Ω，R2是供熱電阻：

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)___________（選填“斷開(kāi)”或“閉合”）時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；

(2)現(xiàn)將裝滿水箱的水燒開(kāi)，水吸收的熱量是多少____？[水的初溫為20℃，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]

(3)當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，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(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中電阻較大；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，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(shí)為加熱狀態(tài)，S斷開(kāi)時(shí)為保溫狀態(tài)。

(2)由 可得水的質(zhì)量

在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，水吸收的熱量

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R1被短路，只有R2接入電路中，此時(shí)處于加熱狀態(tài)，

由得R2的阻值

當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，兩電阻串聯(lián)，電路的總電阻

此時(shí)電路中的電流

則供熱電阻R2的功率

答：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；

(2)現(xiàn)將裝滿水箱的水燒開(kāi)，水吸收的熱量是6. 72×105 J ；

(3)當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，供熱電阻的功率是22 W。