Question

【題目】容積為1L的某品牌電熱水壺如圖甲所示，其加熱功率為1000W，保溫時功率為121W，簡化電路如圖乙所示，S為加熱和保溫自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，在一個標準大氣壓下，該電熱壺正常工作，將一壺初溫為20℃的水燒開，此過程中電熱壺的效率為70%．[c水=4.2×103J（kg℃）]求：

（1）電阻R2的阻值；

（2）在此過程中，水吸收的熱量；

（3）燒開一壺水，需要的加熱時間．

Answer 1

【答案】（1）400Ω；（2）3.36×105J；（3）8min

【解析】試題分析：（1）由電路圖可知，當開關(guān)S閉合時，R1與R2并聯(lián)，電路的電阻較小，由P=可知此時電飯煲的功率較大，為加熱檔，P加熱=1000W；當開關(guān)S斷開時，電路中只有R2，電飯煲的功率較小，為低溫檔，P保溫=121W，由P=可得電阻R2的阻值：R2==400Ω；（2）由ρ=得水的質(zhì)量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；（3）由題知，Q吸=70%×W，電熱壺消耗的電能：W==4.8×105J，由P=可得加熱時間：t==480s=8min。