Question

【题目】小李家新买的电热水瓶，有保温和加热两种功能，其简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换。加热功率为1100W，保温功率是200W．求：[c水＝4.2×103J/( kg：℃)]

(1)R2的阻值是多少？

(2)该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收多少热量？

(3)不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作多长时间？

Answer 1

【答案】(1)198Ω；(2)3.234×105J；(3)294s。

【解析】

(1)开关S接1时，只有R1连入电路，电阻最小，根据P＝可知功率最大，此时为加热状态，则R1的阻值：

R1＝＝44Ω；

开关S接2时，两电阻串联，此时总电阻最大，根据P＝可知总功率最小，此时为保温状态，则串联的总电阻：

R串＝＝242Ω，

由串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：

R2＝R串﹣R1＝242Ω﹣44Ω＝198Ω；

(2)瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收的热量：

Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J；

(3)不计热损失，消耗的电能W＝Q，工作时间：

t＝＝294s。

答：(1)R2的阻值是198Ω；

(2)该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收3.234×105J热量；

(3)不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作294s。