Question

【題目】如圖所示是一款電熱水壺，可以通過控制開關實現加熱和保溫兩檔，其簡化電路圖如圖所示。R1、R2均為電熱絲，已知電熱水壺的部分參數如表。求：

（1）R2的阻值； （c水＝4.2×103J/（kg℃），ρ水＝1.0×103kg/m3）

（2）在1標準大氣壓下，該電熱水壺要把一壺20℃的水燒開，則至少需要多少時間？

Answer 1

【答案】(1) 1210Ω；(2) 504s。

【解析】

(1)當只有S1閉合時，R2單獨工作，電路中電阻較大，由P=可知用電器處于保溫狀態，R2的阻值，

R2==1210Ω；

(2)滿壺水的體積：

V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3，

水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg，

水吸收的熱量：

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

不計熱量損失時，消耗的電能：

W=Q吸=5.04×105J，

需要的加熱時間：

t==504s。

答：(1)R2的阻值是1210Ω；

(2)至少需要504s。