题目内容
【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。
型号 | YSJ﹣66 |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 2200W |
水箱容积 | 2L |
频率 | 50Hz |
(1)当开关_____时(选填“断开”或“闭合”),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_____?
【答案】闭合 6.72×105J 22W
【解析】
(1)分析电路中开关S不同状态下电路结构,由分析饮水机工作状态;
(2)利用和 计算水吸收的热量;
(3)根据加热功率求出R2的电阻,求出串联的总电阻,利用欧姆定律求电路中的电流,再利用 求供热电阻的功率。
(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: 。
答案:(1). 闭合 (2). 6.72×105J (3). 22W
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