Question

【题目】电热水壶有加热和保温两种工作状态，由机内温控开关S1控制，从说明书上收集到如图表所示的数据及电路图．求：

容积	1L
额定电压	220V
加热时功率	1100W
保温时功率	20W

（1）水壶中加满30℃的水，若将水烧开（标准大气压下），水需要吸收多少热量？[c水=4.2×l03J/（kg℃）、ρ水=1.0×l03kg/m3]
（2）要使电热水壶处于加热状态，S1是断开还是闭合？
（3）正常加热时，电路中的电流是多少？
（4）R2的阻值是多大？

Answer 1

【答案】
（1）

【解答】解：

由ρ=，水壶中加满水的质量：

m=ρv=1.0×l03kg/m3×1×l0﹣3m3=1kg，

将水烧开吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg°C）×1kg×（100﹣30）℃=2.94×105J；

（2）

要使电热水壶处于加热状态，总功率应最大，根据P=，电源电压一定时，总电阻应最小，由电路图可知，开关S、S1都闭合时，两电阻并联总电阻最小．

（3）

由表格数据，正常加热时总功率为1100W，

所以此时电路中的电流：I===5A；

（4）

当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，此时电路处于保温状态．

根据，

所以R2===2420Ω．

【解析】（1）由ρ=计算水壶中加满水的质量，由Q=cm△t计算将水烧开吸收的热量；
（2）根据P= ， 分析开关在不同状态下功率情况；
（3）根据P=UI计算加热时电路中电流；
（4）根据保温状态下只有R2接入电路，从而计算R2的阻值．