圖*是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖，它由加熱和保温兩種工作狀態（由機內温控開關S0自動控制），乙圖是它的有關...

問題詳情：

圖*是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖，它由加熱和保温兩種工作狀態（由機內温控開關S0自動控制），乙圖是它的有關參數．求：

（1）當温控開關S0斷開時，飲水機處於__________狀態（填“保温”或“加熱”），並説明理由．

（2）R1和R2的電阻值各是多大？

（3）在用電高峯期，該飲水機的實際工作電壓只有200V，加熱效率為80%，若將裝滿水箱的水從20℃加熱至沸騰（當時氣壓為標準大氣壓），需要多長時間？（C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度對電阻的影響）

【回答】

（1）由電路圖可知，當S0斷開時R1、R2串聯，當S0閉合時只有R1連入電路，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，當温控開關S0斷開時，電路中的總電阻最大，

由P=可知，電壓一定時，電路的總功率最小，飲水機處於保温狀態；

（2）當温控開關S0閉合時，電路為R1的簡單電路，飲水機處於加熱狀態，

由P=可得，R1的電阻值：

R1===110Ω；

當温控開關S0斷開時，R1、R2串聯，飲水機處於保温狀態，

則電路中的總電阻：

R===1210Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，R2的電阻值：

R2=R﹣R1=1210Ω﹣110Ω=1100Ω；

（3）裝滿水箱時水的體積：

V=2L=2dm3=2×10﹣3m3，

由ρ=可得，水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，

標準大氣壓下水的沸點是100℃，則水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J，

由η=×100%可得，飲水機消耗的電能：

W===8.4×105J，

由W=t可得，需要的加熱時間：

t′===2310s．

答：（1）保温；當温控開關S0斷開時，R1、R2串聯，電路中的總電阻最大，由P=可知，電壓一定時，電路的總功率最小，飲水機處於保温狀態；

（2）R1和R2的電阻值依次為110Ω、1100Ω；

（3）將裝滿水箱的水從20℃加熱至沸騰，需要2310s．

【點評】本題考查了電功與熱量的綜合計算，分析清楚電路結構，知道何時飲水機處於加熱狀態、何時處於保温狀態是正確解題的關鍵，靈活應用電功率公式和密度公式、吸熱公式、效率公式即可正確解題．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題