Question

（2014•山西）市场上有一种电热饮水机，如图2是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176Ω，R

Answer 1

解题思路：（1）利用水的吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，再利用加热效η=

Q

吸

W

求出消耗的电能，最后利用t=[W/P]求出加热时间；

（2）先用R=

U

2

P

求出加热电阻R₂；再利用I=[U/R]求出保温时的电流，最后利用P=I²R求出保温功率．

（1）水吸收的热量为：

Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/kg•℃×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；

因为Q_吸=ηW，W=Pt所以电热水壶把水烧开所用时间为：

t=[W/P]=

Q吸

ηP=

5.04×105J

90%×1100W≈509s；

（2）加热电阻R₂=

U2

P=

(220V)2

1100W=44Ω，

当断开S时，R₁、R₂串联，电路处于保温状态，保温时电路中电流I_保=[U

R1+R2=

220V/176Ω+44Ω]=1A

因为R1为调节电阻，电路保温时的功率由R₂提供，则P′=I²R=（1A）²×44Ω=44W

答：（1）现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是5.04×10⁵J；需加热509s；

（2）当饮水机处于保温状态时，他的保温功率是44W．

点评：

本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 此题所涉及到的知识点比较多，主要分清何时处于保温状态，看懂电路的连接是解题关键．