Question

【題目】如下表及圖所示，是某電熱飲水機(jī)說(shuō)明書(shū)的一些數(shù)據(jù)、電路原理圖,該飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)(由機(jī)內(nèi)的溫控開(kāi)關(guān)S0控制)；求：

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S0都閉合時(shí)，飲水機(jī)是什么工作狀態(tài)？
（2）電阻R2的阻值是多少？
（3）當(dāng)該飲水機(jī)正常工作，將滿熱水箱的水從20℃加熱到95℃，此過(guò)程中飲水機(jī)的加熱效率為75%，問(wèn)此過(guò)程中電流通過(guò)飲水機(jī)做了多少功？飲水機(jī)需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S0都閉合時(shí)，R1 ， R2并聯(lián)，根據(jù)電阻越并越小、小于任何一個(gè)分電阻可知，電路電阻變��；由公式P 可知飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，則它的功率是800W.
答：當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S0都閉合時(shí)，飲水機(jī)是加熱狀態(tài).
（2）解：由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí),只有R2工作，根據(jù)電阻越并越小、小于任何一個(gè)分電阻可知，電路電阻變大；
飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，則它的功率是80W.
已知保溫功率P保＝80W ， 電壓U＝220V ，
R2＝ ＝605Ω.
答：電阻R2的阻值為605Ω.
（3）解：滿箱水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×103m3＝1kg ，
水所需吸收熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(95℃20℃)＝3.15×105J ，
電熱器放出的總熱量：Q總＝ ＝4.2×105J ，
加熱所需時(shí)間：t＝ ＝525s.
答：此過(guò)程中電流通過(guò)飲水機(jī)做了3.15×105J功；飲水機(jī)需要加熱525s.
【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S0都閉合時(shí)，R1 ， R2并聯(lián)，分析電路電阻的變化，根據(jù)P=分析電路功率大小可知飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，保溫功率，根據(jù)P=求出R2的阻值；
（3）根據(jù)熱水箱的容積（裝滿水水的體積），利用密度公式求水的質(zhì)量，知道水的初末溫，利用吸熱公式求加熱這些水所需要的熱量；由電熱器的效率可求得需要消耗的電能，由電功公式可求得加熱所需要的時(shí)間．