Question

【題目】圖甲是辦公室和教室常用的立式飲水機(jī)，圖乙為飲水機(jī)的銘牌參數(shù)，圖丙為飲水機(jī)內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖。S是溫控開關(guān)，R1是調(diào)節(jié)電阻，其阻值為198Ω，R2是供熱電阻。

型號(hào)	YSJ﹣66
額定電壓	220V
加熱功率	2200W
水箱容積	2L
頻率	50Hz

（1）當(dāng)開關(guān)_____時(shí)（選填“斷開”或“閉合”），飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)。

（2）現(xiàn)將裝滿水箱的水燒開，水吸收的熱量是多少_____？[水的初溫為20℃，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3]

（3）當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，供熱電阻的功率是多少_____？

Answer 1

【答案】閉合 6.72×105J 22W

【解析】

（1）分析電路中開關(guān)S不同狀態(tài)下電路結(jié)構(gòu)，由分析飲水機(jī)工作狀態(tài)；

（2）利用和 計(jì)算水吸收的熱量；

（3）根據(jù)加熱功率求出R2的電阻，求出串聯(lián)的總電阻，利用歐姆定律求電路中的電流，再利用 求供熱電阻的功率。

（1）由圖可知，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中電阻較大；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，只有R2接入電路中，電路中電阻較小，

電源電壓不變，由可知，S閉合時(shí)為加熱狀態(tài)，S斷開時(shí)為保溫狀態(tài)；

（2）由 可得水的質(zhì)量：，

在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，水吸收的熱量：

；

（3）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，R1被短路，只有R2接入電路中，此時(shí)處于加熱狀態(tài)，

由得R2的阻值：；

當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，兩電阻串聯(lián)，

電路的總電阻：，

此時(shí)電路中的電流：，

則供熱電阻R2的功率： 。

答案：(1). 閉合 (2). 6.72×105J (3). 22W