Question

【題目】如圖所示，是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖．它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機內溫控開關S0自動控制），閱讀該飲水機說明書可知：熱水箱容積2L，額定電壓220V，加熱時的功率484W，保溫時的功率40W．求：
（1）飲水機處于保溫狀態(tài)時溫控開關S0應處于狀態(tài)．
（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℃，需要多長時問？[c水=4.2×103J/（kg℃），p水=1.0×103kg/m3 ， 忽略溫度對電阻的影響]．

Answer 1

【答案】
（1）斷開
（2）解：因為P加= ，所以電阻R1= = =100Ω，

因為P保= ，所以總電阻R總= = =1210Ω，

電阻R2=R總﹣R1=1210Ω﹣100Ω=1110Ω；

（3）解：水箱中水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg．℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J，

W= = =8.4×105J

P′加= = =400W

t= = =2.1×103s

【解析】解：（1）由電路圖可知，開關S0斷開時兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大，開關S0閉合時，只有電阻R1接入電路，電阻R2被短路，此時電路電阻較小，電源電壓U一定，由P= 可知，電阻越大，電路功率越小，電阻越小，飲水機功率越大，因此當開關S0斷開時，電路阻值較大，電功率較小，飲水機處于保溫狀態(tài)．