Question

【題目】如圖甲所示為小明家的具有自動加熱、保溫功能的電水壺，圖乙所示為電水壺的電路圖，其中是電水壺中的電熱管，S是一個能自動切換的溫控開關。此電水壺是在熱膽中儲水，由電熱管加熱工作的，其技術參數如圖丙所示。

額定電壓	頻率	容積	加熱功率	保溫功率
220V	50Hz	2L	1000W	40W

(1)請根據電路圖判斷：當溫控開關____(選填“閉合”或“斷開”)時，電水壺處于加熱狀態。

(2)根據電水壺按技術參數所標的加熱功率、保溫功率，計算R0和R的阻值分別是_____？

(3)當電水壺處于正常加熱狀態時，如果消耗的電能全部用來加熱水，使熱膽中2kg、20℃的水溫度升高到90℃至少需要時間___？

(4)小明同學發現晩上用電高峰時用電水壺燒水會比其他時段慢一些，好奇的小明查閱資料后獲悉，用電高峰時家里的電壓會比其他時段低一些。假若用電高峰時小明家的電壓為198V，則電水壺加熱時的實際功率是____？

Answer 1

【答案】閉合 48.4Ω，1161.6Ω 588s 810W

【解析】

(1)[1]由圖可知，當S斷開時，R0和R串聯，此時電路中電阻較大，根據P=可知，此時功率較小為保溫狀態；當S閉合時，R被短路，R0單獨工作，此時電路中電阻較小，根據P=可知，此時功率較大為加熱狀態；

(2)[2]開關閉合時，電水壺處于加熱狀態，R0單獨工作，此時電功率為1000W，則：

保溫時，，則：

；

(3)[3]水吸收的熱量：

加熱時間：

(4)[4]電水壺的實際功率：

。

答：(1)當溫控開關閉合時，電水壺處于加熱狀態；

(2) R0和R的阻值分別是48.4Ω，1161.6Ω；

(3)使熱膽中2kg、20℃的水溫度升高到90℃至少需要588s；

(4)當電壓為198V，電水壺加熱時的實際功率是810W。