Question

【题目】容积为1L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为1000W，保温时功率为121W，简化电路如图乙所示，S为加热和保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热壶正常工作，将一壶初温为20℃的水烧开，此过程中电热壶的效率为70%．[c水=4.2×103J（kg℃）]求：

（1）电阻R2的阻值；

（2）在此过程中，水吸收的热量；

（3）烧开一壶水，需要的加热时间．

Answer 1

【答案】（1）400Ω；（2）3.36×105J；（3）8min

【解析】试题分析：（1）由电路图可知，当开关S闭合时，R1与R2并联，电路的电阻较小，由P=可知此时电饭煲的功率较大，为加热档，P加热=1000W；当开关S断开时，电路中只有R2，电饭煲的功率较小，为低温档，P保温=121W，由P=可得电阻R2的阻值：R2==400Ω；（2）由ρ=得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；（3）由题知，Q吸=70%×W，电热壶消耗的电能：W==4.8×105J，由P=可得加热时间：t==480s=8min。