Question

【題目】某學(xué)校食堂有一個(gè)電水壺的銘牌如表所示。如圖是電水壺的電路圖，R為加熱器，當(dāng)溫度較低時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱，當(dāng)水沸騰后，S會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)進(jìn)入保溫狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)控制，若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時(shí)的大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。則

（1）電水壺正常工作時(shí)，其加熱電阻的阻值是多大?

（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，現(xiàn)將一滿壺20℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)要多長(zhǎng)時(shí)間?（水的比容)

（3）當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)加熱器的電流是1A，此時(shí)電阻R0的電功率是多少?

Answer 1

【答案】(1) 12.1Ω；(2) 1260s；(3) 207.9W。

【解析】

(1)∵，∴電水壺正常工作時(shí)，加熱電阻的阻值：

；

(2)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，水吸收的熱量：

，

∵電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，∴

，

∵，∴加熱時(shí)間：

；

(3)當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，R與R0串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，由歐姆定律可得，R兩端的電壓：

，

∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，∴R0的電壓：

，

此時(shí)電阻R0的電功率：

。

答：(1)電水壺正常工作時(shí)，其加熱電阻的阻值是12.1Ω；

(2)若電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，現(xiàn)將一滿壺20℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需要1260s；

(3)當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)加熱器的電流是1A，此時(shí)電阻R0的電功率是207.9W。