Question

（2013?綏化）某種電熱水器，其電路圖如下，R₁為發(fā)熱板，R₂為保溫電阻，S₁是溫控開(kāi)關(guān)．當(dāng)電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被加熱，達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，S₁自動(dòng)斷開(kāi)，熱水器處于保溫狀態(tài)．已知電阻R₁=50Ω，R₂=450Ω．求：
（1）熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為2kg的水，當(dāng)水的溫度從20℃升高到40℃時(shí)，這些水吸收的熱量是多少？
（2）當(dāng)電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流是多大？
（3）當(dāng)熱水器處于保溫狀態(tài)時(shí)，R₁電功率為多少？

Answer 1

分析：（1）由熱量公式可以求出水所吸收的熱量．
（2）當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，只有電阻R₁接入電路，處于加熱狀態(tài)，由歐姆定律可以求出電路電流．
（3）溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)處于保溫狀態(tài)，由歐姆定律求出電路電流，由功率公式求出R₁的電功率．

解答：解：（1）水所吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（40℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S與S₁都閉合時(shí)，處于加熱狀態(tài)，
此時(shí)只有電阻R₁接入電路，電路電流I=

U

R1

=

220V

50Ω

=4.4A；
（3）由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S₁斷開(kāi)時(shí)，熱水器處于保溫狀態(tài)，
此時(shí)電路電流I′=

U

R1+R2

=

220V

50Ω+450Ω

=0.44A，
R₁的電功率P₁=I′²R₁=（0.44A）²×50Ω=9.68W；
答：（1）當(dāng)水的溫度從20℃升高到40℃時(shí)，這些水吸收的熱量是1.68×10⁵J．
（2）當(dāng)電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流是4.4A．
（3）當(dāng)熱水器處于保溫狀態(tài)時(shí)，R₁電功率為9.68W．

點(diǎn)評(píng)：熟練應(yīng)用熱量公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式即可正確解題．