题目内容
1．爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机．如图：甲是饮水机的简化示意图，S是温控开关，当S、S1都闭合时为加热状态，S断开、S1闭合为保温状态．图乙是饮水机的铭牌参数．请你帮他求出：（1）初温为20℃的一满箱水，用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是多少？[C水=4.2×103J/（kg•℃）]
（2）电阻丝R2的阻值多大？
（3）在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能是多少J？
分析 （1）已知水的质量、初温和比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）S断开、S1闭合为保温状态．根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得电阻丝R2的阻值；
（3）根据W=Pt可求得在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能．
解答 解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（90℃-20℃）=5.88×105J；
（2）S断开、S1闭合为保温状态．此时电路为R2的简单电路，已知P保温=44W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，
电阻丝R2的阻值：R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44W}$=1100Ω；
（3）已知P加热=1000W，t=5min=300s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，加热5min需要消耗的电能：
W=P加热t=1000W×300s=3×105J．
答：（1）初温为20℃的一满箱水，用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是5.88×105J；
（2）电阻丝R2的阻值为1100Ω；
（3）在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能是3×105J．
点评 本题考查了吸热公式、效率公式、电功公式、电功率公式的综合应用，分清电饮水机处于不同状态时电路的连接方式是关键．
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