题目内容
5．
小浩家新添了一台电热饮水机，其铭牌如下表所示．如图是饮水机简化电路的示意图，其中S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．| 额定电压 | 220V | 环境温度 | 10℃～38℃ |
| 额定频率 | 50Hz | 环境湿度 | ≤90% |
| 加热功率 | 880W | 耗电量 | 1.2kW•h/24h |
| 制热水能力 | ≥90℃•5L/h | 防触电类 | Ⅰ类 |
（2）正常工作时，该饮水机将1kg、20℃的水加热至100℃，需7min．用这些数据及题目中的信息，计算该饮水机加热状态时的效率．〔水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）〕
（3）加热状态开关S断开还是闭合？用电热饮水机对水加热，比用炉子对水加热有什么优点？
分析 （1）饮水机正常加热时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电路中的电流；
（2）知道水的质量和温度的变化、比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，利用W=Pt求出消耗的电能，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出该饮水机加热状态时的效率；
（3）由电路图可知，当开关S闭合时电路为R2的简单电路，断开时电路为R1、R2的串联电路，根据电阻的串联判断两种情况下电路中电阻的大小，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断饮水机的状态；从方便和无污染方面说明饮水机比用炉子对水加热的优点．
解答 解：（1）由P=UI可得，饮水机正常加热时电路中的电流：
I1=$\frac{{P}_{加热}}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（2）正常工作时，水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×105J，
饮水机消耗的电能：
W=P加热t=880W×7×60s=3.696×105J，
该饮水机加热状态时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.696×1{0}^{5}J}$×100%≈90.9%；
（3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S闭合时电路中的电阻最小，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压220V不变时，饮水机的功率最大，处于加热状态；
饮水机比用炉子对水加热的优点：对水加热方便；效率高，无污染．
答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是4A；
（2）该饮水机加热状态时的效率为90.9%；
（3）加热状态开关S闭合；用电热饮水机对水加热比用炉子对水加热的优点：对水加热方便，效率高，无污染．
点评 本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用以及饮水机加热的优点，关键是能从表格中获得有用的信息．
如图所示电路，电源两端电压U保持不变，电阻R1阻值为30Ω．当开关S1、S2都断开与都闭合时，电压表示数之比为3：8，电阻R2消耗的功率之比为1：4；已知电阻R3的最小功率为0.9W．下列判断正确的是（ ）| A． | 当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的最大总功率P=91.2W | |
| B． | 当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I=1.6A | |
| C． | 电源两端电压U=12V | |
| D． | 电阻R3=40Ω |
| A． | 升华 | B． | 凝华 | C． | 汽化 | D． | 液化 |
| A． | 0～0.6安、0～15伏 | B． | 0～0.6安、0～3伏 | C． | 0～3安、0～3伏 | D． | 0～3安、0～15伏 |
| A． | 通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越大 | |
| B． | 导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大 | |
| C． | 两个电阻中的电流相等，则两个电阻一定是串联 | |
| D． | 导体电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 |
