Question

【题目】图甲是办公室和教室常用的立式饮水机，图乙为饮水机的铭牌参数，图丙为饮水机内部简化电路图。S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为198Ω，R2是供热电阻：

(1)当开关___________（选填“断开”或“闭合”）时，饮水机处于加热状态；

(2)现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是多少____？[水的初温为20℃，在1个标准大气压下，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]

(3)当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是多少_______？

Answer 1

【答案】闭合 6. 72×105 J 22 W

【解析】

(1)由图可知，当开关断开时，两电阻串联，电路中电阻较大；当开关闭合时，只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压不变，由 可知，S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态。

(2)由 可得水的质量

在1标准大气压下，水的沸点为100℃，水吸收的热量

(3)当开关闭合时，R1被短路，只有R2接入电路中，此时处于加热状态，

由得R2的阻值

当开关S断开时，饮水机处于保温状态，两电阻串联，电路的总电阻

此时电路中的电流

则供热电阻R2的功率

答：(1)当开关断开闭合时，饮水机处于加热状态；

(2)现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是6. 72×105 J ；

(3)当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是22 W。