题目内容
17．
某台式饮水机的电路图和铭牌如图所示．S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电热丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态．[C水=4.2×103J/（kg•℃）]| 额定频率 | 50Hz | 环境温度 | 10℃～38℃ |
| 加热功率 | 500W | 环境湿度 | ≤90% |
| 额定电压 | 220V | 制热水能力 | ≥90℃5L/h |
（2）若R1=4R2，则饮水机正常工作时的保温功率多大？
分析 （1）知道热水罐内水的质量、比热容和温度的变化，根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量；又知道加热时间，根据W=Pt消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出饮水机加热状态时的效率；
（2）由电路图可知，开关S断开时，R1、R2串联，电路中的电阻最大，饮水机处于保温状态，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出保温功率．
解答 解：
（1）水箱中的水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（90℃-15℃）=1.89×105J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，饮水机消耗的电能：
W=Pt=500W×7×60s=2.1×105J，
该饮水机加热状态时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.89×1{0}^{5}J}{2.1×1{0}^{5}J}$×100%=90%；
（2）由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，
P加热=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=500W---------①，
开关S断开时，R1、R2串联，饮水机处于保温状态，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由欧姆定律可得，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{U}{4{R}_{2}+{R}_{2}}$=$\frac{U}{5{R}_{2}}$---------②，
因为R2是供加热的电热丝，
所以，饮水机的保温功率：
P保温=I2R2=（$\frac{U}{5{R}_{2}}$）2R2=$\frac{{U}^{2}}{25{R}_{2}}$=$\frac{1}{25}$×$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{25}$×500W=20W．
答：（1）这过程水吸收的热量为1.89×105J，饮水机的效率为90%．
（2）若R1=4R2，则饮水机正常工作时的保温功率为20W．
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、效率公式、电阻的串联和欧姆定律的应用，涉及到的知识点较多，综合性强；要注意从表格中获取有用的信息．
| A． | 寒冷冬天，戴眼镜的人从温暖的室内到室外 | |
| B． | 揭开正在煲汤的锅盖，眼睛凑很近观测锅内水量多少 | |
| C． | 夏天，从开有空调的房间走出去 | |
| D． | 戴着眼镜进入热气腾腾的浴室内 |
用高速频闪照相机拍摄正在做直线运动的甲、乙两小球，得到一张频闪照片，如图所示．已知每次曝光的时间间隔为0.1s．比较甲球通过AB段路程与乙球通过CD段路程的过程中，运动较快的小球为甲．
2013年12月4日上午8时25分左右，南京鼓楼区煤炭港的市民通过天空中的雾霾居然看到了“一大一小”两个太阳，其周边还有暗红色光晕，如图所示．通过暗红色的光晕，可以说明太阳光是一种复色光（填“单色光”或“复色光”）；人们看到的“小太阳”是由于太阳光经小冰晶反射和折射后所形成的虚像．
| A． | 利用电流的磁效应来工作 | |
| B． | 利用电磁感应原理来工作的 | |
| C． | 利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作 | |
| D． | 利用电磁继电器的原理工作的 |