Question

【題目】如圖甲所示為小明家的具有自動(dòng)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(gè)能自動(dòng)切換的溫控開(kāi)關(guān)。此電水壺是在熱膽中儲(chǔ)水，由電熱管加熱工作的，其技術(shù)參數(shù)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(qǐng)根據(jù)電路圖判斷：當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)____(選填“閉合”或“斷開(kāi)”)時(shí)，電水壺處于加熱狀態(tài)。

(2)根據(jù)電水壺按技術(shù)參數(shù)所標(biāo)的加熱功率、保溫功率，計(jì)算R0和R的阻值分別是_____？

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

(4)小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)晩上用電高峰時(shí)用電水壺?zé)�水�?huì)比其他時(shí)段慢一些，好奇的小明查閱資料后獲悉，用電高峰時(shí)家里的電壓會(huì)比其他時(shí)段低一些。假若用電高峰時(shí)小明家的電壓為198V，則電水壺加熱時(shí)的實(shí)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(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，R0和R串聯(lián)，此時(shí)電路中電阻較大，根據(jù)P=可知，此時(shí)功率較小為保溫狀態(tài)；當(dāng)S閉合時(shí)，R被短路，R0單獨(dú)工作，此時(shí)電路中電阻較小，根據(jù)P=可知，此時(shí)功率較大為加熱狀態(tài)；

(2)[2]開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電水壺處于加熱狀態(tài)，R0單獨(dú)工作，此時(shí)電功率為1000W，則：

保溫時(shí)，，則：

；

(3)[3]水吸收的熱量：

加熱時(shí)間：

(4)[4]電水壺的實(shí)際功率：

。

答：(1)當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電水壺處于加熱狀態(tài)；

(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(dāng)電壓為198V，電水壺加熱時(shí)的實(shí)際功率是810W。