Question

如图所示，是电热水器原理的简易示意图，通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态．闭合开关S时，热水器处于

 

状态，此时电能转化为

 

能．在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，把这些水由28℃加热到98℃时需吸收热量

 

J．[已知水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）电热水器是利用电能来烧水的，电能转化为水的内能，使用时有加热和保温两种状态．加热时功率大，保温时功率小．判断是加热还是保温，要判断它的功率．
（2）根据热量的吸热公式直接计算水吸收的热量．

解答：解：加热和保温属于两个过程，加热时功率大，保温时功率小．根据 P=

U2

R

，两个过程的电源电压相同，电阻越小，功率越大．开关是闭合时，R₂被短路，只有R₁接入电路，功率大，加热器处于加热状态．开关是断开时，R₂和R₁串联在电路中，总电阻变大，电压不变，功率变小，加热器处于保温状态．
电热水器工作时消耗电能，增加水的内能，是电能转化为内能的．
水吸收的热量为Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（98℃-28℃）=2.94×10⁶J．
故答案为：加热；内；2.94×10⁶．

点评：利用公式 P=

U2

R

分析时，注意结合控制变量法、利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）的计算时，注意代入数据要有单位．