Question

【题目】图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。

（1）将开关S接“1”时，电热器处于_____（选填“加热”或“保温”）状态。

（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多长时间______？（（水的比热容为4.2×103J/（kg℃），假设电能全部转化为水的内能）

Answer 1

【答案】加热210s

【解析】

解：

（1）将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，

根据P=可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，所以此时电热器处于加热状态。

（2）水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×105J，

由题意可知，假设电能全部转化为水的内能，则W=Q吸=1.68×105J，

由P=得，需要的加热时间：

t′===210s。

答：（1）加热；

（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要的时间为210s。