Question

【题目】（江苏省泰州市兴化市顾庄学区2018届九年级（上）月考物理试题）如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图．它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W．求：

（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？

（2）R1和R2的电阻值各是多大？

（3）加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（C水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3，）

Answer 1

【答案】（1）断开状态；（2）121Ω、1089Ω；（3）2100s．

【解析】(1)电源电压U一定，由P可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大；因此当开关S0断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态；(2)开关S0断开时,电路中只有R1工作，饮水机处于加热状态，则R1 ，开关S0断开时，电阻R1、R2串联接入电路，饮水机处于保温状态，则电路中的总电阻：R1210Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的电阻值：

R2RR11210Ω121Ω1089Ω. (3)由ρmV可知，mρV1.0×103kg/m3×2×103m32kg；水吸收的热量：Q吸cm△t4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃20℃) 6.72×105J，由题意可知,W8.4×105J；由PWt可知，t2100s.