Question

【題目】如圖所示，是中國家用的電熱水器原理示意圖，
（1）通過開關(guān)S可以使熱水器處于加熱或保溫狀態(tài)．則閉合開關(guān)S時(shí)，熱水器處于狀態(tài)．
（2）若熱水器的加熱功率為1000W，保溫功率200W， ①電路中的兩個(gè)電阻分別是多大？
②在熱水器的蓄水桶中裝水質(zhì)量為2kg，把這些水由23℃加熱到98℃時(shí)需吸收多少熱量？（C水=4.2×103J/kg℃）

Answer 1

【答案】
（1）加熱
（2）解：①當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，閉合S時(shí)，電路為R1的簡單電路，所以此時(shí)電路中的總電阻最小，

由P= 可知，電壓一定時(shí)，電路中消耗的電功率最大，電熱水器處于加熱狀態(tài)

當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電熱水器處于加熱狀態(tài)，

由P= 可得，R1的阻值：

R1= = =48.4Ω；

當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電熱水器處于保溫狀態(tài)，

由P= 可得：

R總= = =242Ω；

由于串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和，

所以，R2=R總﹣R1=242Ω﹣48.4Ω=193.6Ω

②當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，閉合S時(shí)，電路為R1的簡單電路，所以此時(shí)電路中的總電阻最小，

由P= 可知，電壓一定時(shí)，電路中消耗的電功率最大，電熱水器處于加熱狀態(tài)

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（98℃﹣23℃）

=6.3×105J

答：①電路中的兩個(gè)電阻分別是48.4Ω、193.6Ω；②這些水由23℃加熱到98℃時(shí)需吸收6.3×105J熱量

【解析】（1）根據(jù)P= 可知，當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越小，電功率越大，由電路圖判斷開關(guān)閉合時(shí)，熱水器的狀態(tài)；（2）①當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電熱水器處于加熱狀態(tài)，根據(jù)P= 求出R1的阻值； 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電熱水器處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P= 求串聯(lián)時(shí)的總阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出R2的阻值．②根據(jù)熱量公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量．