Question

（7分）一个电水壶工作电路如图所示，其中S是温控开关，R₁是电热管，当电水壶处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处，处于保温状态．请解答以下问题：

（1）A、B是两种不同颜色的灯，红色表示加热，黄色表示保温，请你分析A灯为  色；
（2）若壶中有1kg水，初温27℃，把这些水加热到97℃，至少消耗多少电能？
[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R₁阻值（不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响）．

Answer 1

（1）红；（2）至少消耗电能为2.94×10⁵J；（3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R₁阻值为55Ω．

解析试题分析：（1）当S接A时只有电阻R₁，当S接B时两电阻串联，电源电压不变，根据公式可知，电路电阻越大，功率越小，所以当S接B时，电路处于保温状态；开关S接A时，处于加热状态；则A灯为红灯；
（2）水吸收的热量Q_吸=cm（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（97℃﹣27℃）=2.94×10⁵J；
若电流产生的热量全部被水吸收，此时电水壶消耗的电能最少，即W= Q_吸=2.94×10⁵J．
（3）在加热状态时，R₁阻值：=55Ω；
答：（1）红；（2）至少消耗电能为2.94×10⁵J；（3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R₁阻值为55Ω．
考点： 电和热的综合计算