题目内容
某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及图所示的简化电路原理图．求：[c水=4.2×103J/【kg?℃）】| 热水箱容量 | 1L |
| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 1000W |
| 保温功率 | 44W |
（2）求：①一满热水箱水的质量；②保温时的电流．
（3）求电阻R2的大小．
（4）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？若加热效率为90%，需要加热多长时间？[c水=4.2×103J/，ρ水=1.0×103kg/m3]．
【答案】分析：（1）根据公式P=
可知，电源电压不变，当电路电阻变大时，电路消耗的电功率就小，就处于保温状态，当电路电阻变小时，电路消耗的电功率就大，就处于加热状态．
（2）已知水箱的体积和水的密度，由密度公式的变形公式m=ρV可求水的质量；已知保温时的功率，根据公式I=
可求保温时的电流．
（3）由饮水机说明书找出加热功率，然后由电功率公式P=
的变形公式求出电阻R2的大小．
（4）根据公式Q吸=cm△t可求吸收的热量，已知加热效率和加热时的功率，可求加热时间．
解答：解：（1）由电路图可知，当S闭合，S1断开时，两电阻串联接入电路，此时电路电阻最大，电源电压U一定，由P=
可知，饮水机功率较小，饮水机处于保温状态；当两开关都闭合时，只有电阻R2接入电路，此时电路电阻最小，电功率最大，饮水机处于加热状态．
（2）①∵ρ=
，
∴一箱水的质量m=ρV=1×03kg/m3×1×10-3m3=1kg，
②由饮水机说明书可知，饮水机的保温功率P保温=44W，
∵P=UI，
∴饮水机保温时的电流I=
=
=0.2A；
（3）由电路图可知，两开关都闭合时，只有电阻R2接入电路，
此时饮水机处于加热状态，由饮水机说明书可知，
加热功率P加热=1000W，∵P=
，
∴电阻R2的阻值R2=
=
=48.4Ω．
（3）水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J，
∵Q吸=ηW=ηPt，
∴t=
=
=280s．
答：（1）当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态．
（2）①一满热水箱水的质量是1kg；
②保温时的电流是0.2A．
（3）电阻R2的大小是48.4Ω．
（4）需要吸收热量2.52×105J，加热时间为280s．
点评：本题考查质量、电流、吸收热量、时间等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是开关断开与闭合时电路的情况，要学会从题目所给信息中找到有用的数据．
可知，电源电压不变，当电路电阻变大时，电路消耗的电功率就小，就处于保温状态，当电路电阻变小时，电路消耗的电功率就大，就处于加热状态．（2）已知水箱的体积和水的密度，由密度公式的变形公式m=ρV可求水的质量；已知保温时的功率，根据公式I=
可求保温时的电流．（3）由饮水机说明书找出加热功率，然后由电功率公式P=
的变形公式求出电阻R2的大小．（4）根据公式Q吸=cm△t可求吸收的热量，已知加热效率和加热时的功率，可求加热时间．
解答：解：（1）由电路图可知，当S闭合，S1断开时，两电阻串联接入电路，此时电路电阻最大，电源电压U一定，由P=
可知，饮水机功率较小，饮水机处于保温状态；当两开关都闭合时，只有电阻R2接入电路，此时电路电阻最小，电功率最大，饮水机处于加热状态．（2）①∵ρ=
，∴一箱水的质量m=ρV=1×03kg/m3×1×10-3m3=1kg，
②由饮水机说明书可知，饮水机的保温功率P保温=44W，
∵P=UI，
∴饮水机保温时的电流I=
==0.2A；（3）由电路图可知，两开关都闭合时，只有电阻R2接入电路，
此时饮水机处于加热状态，由饮水机说明书可知，
加热功率P加热=1000W，∵P=
，∴电阻R2的阻值R2=
==48.4Ω．（3）水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J，
∵Q吸=ηW=ηPt，
∴t=
==280s．答：（1）当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态．
（2）①一满热水箱水的质量是1kg；
②保温时的电流是0.2A．
（3）电阻R2的大小是48.4Ω．
（4）需要吸收热量2.52×105J，加热时间为280s．
点评：本题考查质量、电流、吸收热量、时间等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是开关断开与闭合时电路的情况，要学会从题目所给信息中找到有用的数据．
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| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 1000W |
| 保温功率 | 44W |
（2）求：①一满热水箱水的质量；②保温时的电流．（1L=1×10-3m3）
（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？若加热效率为90%，需要加热多长时间？
[c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3]．
某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及如图所示的简化电路原理图．
某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及图所示的简化电路原理图．求：[c水=4.2×103J/【kg?℃）】
某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及如图所示的简化电路原理图．某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及如图所示的简化电路原理图。
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热水箱容量 |
1L |
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额定电压 |
220V |
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加热功率 |
1000W |
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保温功率 |
44W |
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（1）当S闭合，S0断开时，饮水机处于 （填“加热”或“保温”）状态。
（2）求：①保温时的电流；
②电阻R1。
（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？若加热效率为90%，
需要加热多长时间？ [1L=1×10－3m3，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]