Question

如圖所示，是某電熱飲水機及其內部電路原理圖、其說明書上收集到的數據。 該電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態（由機內溫控開關S₀自動控制），其內部有一個熱水箱，熱水箱中的水溫達到90℃時，溫控開關就會自動斷開，停止加熱進入保溫狀態；當水溫降至60℃時，溫控開關又會自動閉合重新加熱。
           
飲水機               電路原理圖
（1）當熱水箱里的水（按2L計算）溫度降至60℃時，溫控開關自動閉合重新加熱至90℃
這一過程中，水吸收的熱量是多少？（提示：1L="1.0" ×10^-3m³）
（2）正常加熱時R₁、 R₂的電阻值是多少？

Answer 1

（1）2.52×10⁵J  （2）121Ω；1210Ω

解析試題分析：（1）m=ρV =1.0×10³×2×10^-3=2（kg）             （1分）
Q =Cm（t -t₀ ）=4.2×10³×2×（90-60）=2.52×10⁵（J）  （2分）
（2）R₂在正常加熱狀態和保溫狀態時功率都是：P₂=40W
R₂ =U ²/ P₂ =（220）²/40=1210（Ω）            （1分）
R₁在正常加熱狀態功率是：P₁=（P_總－P₂）=440－40=400（W ） （1分）
R₁ =U ²/ P₁=（220）²/400=121（Ω）             （1分）
考點：歐姆定律的應用；熱量的計算；電功率公式的應用．
點評：通過開關的閉合和斷開改變電路的連接方法，是比較典型的計算習題類型．本計算題的綜合性很強，涉及到熱量計算和功率計算．電熱器是生活中常用的家用電器，體現了物理和生活的密切關系．