题目内容
18．
表是某电热饮水机的铭牌数据，其电路原理图如图所示．该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）．求：| 热水箱容量 | 1L | 加热时功率 | 1000W |
| 额定电压 | 220V | 保温时功率 | 44W |
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）若正常工作时电热器加热的效率为90%，将一满热水箱的水从20℃加热至80℃需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3]．
分析 （1）当两开关都闭合时，两电阻并联；当开关S闭合，开关S0断开时，只有R2连入电路；分析电路电阻的变化，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；
（2）已知电压和保温功率，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出保温电阻R2的阻值；
（3）根据m=ρV求出水箱中水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，利用效率公式求出消耗的电能，再根据t=$\frac{W}{P}$求出所需的加热时间．
解答 解：（1）由图可知，当开关S闭合、开关S0断开时，只有R2工作，
由电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路的电阻最大，饮水机的功率最小，处于保温状态，则它的功率是44W；
（2）饮水机处于保温状态时，电路为R2的简单电路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电阻R2的阻值：
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44W}$=1100Ω；
（3）一满热水箱中水的体积：
V=1L=1dm3=1×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水所需吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{90%}$=2.8×105J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加热时间：
t′=$\frac{W}{{P}_{加热}}$=$\frac{2.8×1{0}^{5}J}{1000W}$=280s．
答：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率是44W；
（2）电阻R2的阻值是1100Ω；
（3）将一满热水箱的水从20℃加热至80℃需要280s．
点评 本题为电学和热学的综合计算题，考查了学生对热量公式、电功率公式的掌握和运用，涉及到电路动态分析、从铭牌搜集有用信息，计算过程要注意单位的换算．
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小明家电能表月初的读数如图所示，月底的读数为
，家庭用电的收费标准是0.55元/kw•h，则本月小明家应交电费66元；小明只打开一盏灯而把家里其他用电器都关掉，他观察到电能表表盘在3min内转过6转，则该灯的功率为40W．
电阻R1与电阻R2串联接在电路中，如图所示．闭合开关S，电阻R1两端的电压为3V，已知电阻R1=6Ω，电源两端的电压为12V．求电阻R2的阻值．| A． | 燃料的热值与燃料是否完全燃烧有关 | |
| B． | 容易燃烧的燃料热值一定更大 | |
| C． | 0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大 | |
| D． | 煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴燃烧放出的热量多 |
| A． | 测量物体的长度时，物体左边缘未对准刻度尺“0”刻度线，把物体的右边缘所对刻度尺上的刻度值当作物体的长度． | |
| B． | 测量估读时，有人估计大些，有人估计小些 | |
| C． | 用刻度尺测量时，未能在最小刻度值下面再估计一位数字 | |
| D． | 观察时，视线未能与刻度尺垂直 |
| A． | 吸气冲程 | B． | 压缩冲程 | C． | 做功冲程 | D． | 排气冲程 |