题目内容
如图所示为某电热水器的原理示意图，发热体分别由R1和R2组成，通断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态．下表为该热水器的铭牌．| **牌电热水器 | ||
| 额定电压 | 220V | |
| 电源频率 | 50Hz | |
| 额定 功率 |
加热档 | 490W |
| 保温档 | 44W | |
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出多少热量？如果这些热量全部被水吸收，能把多少kg的水由30℃加热到沸腾？（在1标准大气压下）
分析：（1）电源电压U不变，由P=
可知，电阻越大电功率越小，电热水器处于保温状态，电阻越小电功率越大，电热水器处于加热状态；保温时，电路为R2的简单电路，根据R=
求出R2的阻值；
（2）当电热水器处于加热档时，根据Q=W=Pt求出放出的热量，由题意可知水吸收的热量Q吸=Q放，根据Q吸=cm（t-t0）求出加热水的质量．
| U2 |
| R |
| U2 |
| R |
（2）当电热水器处于加热档时，根据Q=W=Pt求出放出的热量，由题意可知水吸收的热量Q吸=Q放，根据Q吸=cm（t-t0）求出加热水的质量．
解答：解：（1）由电路图可知，S1闭合时，R1与R2并联，电路电阻最小，电饭煲处于加热状态；
S1断开时，电路为R2的简单电路，电路电阻最大，电饭煲处于保温状态；
由表格数据可知，P保温=44W，
根据P=
可得，电阻R2的阻值：
R2=
=
=1100Ω；
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出的热量：
Q放=W=Pt=490W×600s=2.94×105J，
由题意可知，水吸收的热量：
Q吸=Q放=2.94×105J，
在1标准大气压下水的沸点是100℃，
根据Q吸=cm（t-t0）可得，加热水的质量：
m=
=
=1kg．
答：（1）当闭合S，断开S1时，电热水器处于保温状态；R2的阻值是1100Ω；
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出2.94×105J的热量；如果这些热量全部被水吸收，能把1kg的水由30℃加热到沸腾．
S1断开时，电路为R2的简单电路，电路电阻最大，电饭煲处于保温状态；
由表格数据可知，P保温=44W，
根据P=
| U2 |
| R |
R2=
| U2 |
| P保温 |
| (220V)2 |
| 44W |
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出的热量：
Q放=W=Pt=490W×600s=2.94×105J，
由题意可知，水吸收的热量：
Q吸=Q放=2.94×105J，
在1标准大气压下水的沸点是100℃，
根据Q吸=cm（t-t0）可得，加热水的质量：
m=
| Q吸 |
| c(t-t0) |
| 2.94×105J |
| 4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-30℃) |
答：（1）当闭合S，断开S1时，电热水器处于保温状态；R2的阻值是1100Ω；
（2）当电热水器处于加热档时，10min放出2.94×105J的热量；如果这些热量全部被水吸收，能把1kg的水由30℃加热到沸腾．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到了电功率公式、吸热公式、电功公式的应用，关键是知道在1标准大气压下水的沸点是100℃．
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