Question

【题目】自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示， 电热丝电阻分别为R1、R2，热水壶的容积是2L，额定功率1000W，保温功率40W（水的密度ρ水=1×103 kg/m3，水的比热容C水=4.2×103 J/kg℃）

（1）开关s1断开时，饮水机处于_________状态（填 “加热”或“保温”）

（2）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃，需用多长时间？

（3）电阻丝R1的阻值

Answer 1

【答案】（1）保温

（2）735s

（3）1161.6Ω

【解析】试题分析：本题难点是分析饮水机所处的工作状态。

（1）开关S1断开时，R1、R2串联接入电路，由可知饮水机处于低功率工作状态，所以饮水机处于保温状态；

（2）饮水机中水的质量为

所以水温由20℃加热到90℃吸收的热量为

所以饮水机产生的热量为

所以加热状态时需要加热的时间为；

（3）加热时，所以，

保温时，所以,

所以。