Question

【题目】开学时小明和同学去商店为班上购一台饮水机，售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料，其内容如图1所示．工作电路如图2所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态．试问：

（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态．

（2）R2的阻值是多少？

（3）小明估计当时的水温为20℃，当饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kg℃）．气压为1标准大气压，热量全部被水吸收

（4）根据上面计算结果，请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价，给消费者一条有益的建议．

Answer 1

【答案】（1）温控开关闭合时饮水机处于加热状态；

（2）R2的阻值为1100Ω；

（3）烧开水需要吸收3.36×105J；加热时间为11.2min；

（4）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在3分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．

【解析】试题分析：（1）温控开关S0断开时，只有R2连入电路，分析电路电阻的大小，根据电功率公式分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；

（2）由表可知保温功率和电压，根据R=求出电阻R2的阻值；

（3）先根据m=ρV求出水的质量，再根据Q=cm△t求出水吸收的热量，最后根据t==求出加热时间；

（4）通过以上的计算分析宣传资料中有关饮水机的优点并提出有益建议．

解：（1）S0断开时，饮水机的功率为P1=；S0闭合时，饮水机的功率为P2=；

∵R1和R2的并联，

∴R总＜R2，

∴P1＜P2，则温控开关S0闭合时处于加热状态；

（2）保温时的电阻为R2===1100Ω；

（3）水烧开需要吸收热量为Q=c水m水（t﹣t0）=c水ρ水V水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×（100℃﹣20℃）=3.36×105J，

需要加热时间为t====672s=11.2min；

（4）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在3分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．

答：（1）温控开关闭合时饮水机处于加热状态；

（2）R2的阻值为1100Ω；

（3）烧开水需要吸收3.36×105J；加热时间为11.2min；

（4）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在3分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．