如图所示,是某电热饮水机及其内部电路原理图、其说明书上收集到的数据。 该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),其内部有一个热水箱,热水箱中的水温达到90℃时,温控开关就会自动断开,停止加热进入保温状态;当水温降至60℃时,温控开关又会自动闭合重新加热。
饮水机 电路原理图
(1)当热水箱里的水(按2L计算)温度降至60℃时,温控开关自动闭合重新加热至90℃
这一过程中,水吸收的热量是多少?(提示:1L="1.0" ×10-3m3)
(2)正常加热时R1、 R2的电阻值是多少?
(1)2.52×105J (2)121Ω;1210Ω
题目分析:(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在正常加热状态和保温状态时功率都是:P2=40W
R2 =U 2/ P2 =(220)2/40=1210(Ω) (1分)
R1在正常加热状态功率是:P1=(P总-P2)=440-40=400(W ) (1分)
R1 =U 2/ P1=(220)2/400=121(Ω) (1分)
点评:通过开关的闭合和断开改变电路的连接方法,是比较典型的计算习题类型.本计算题的综合性很强,涉及到热量计算和功率计算.电热器是生活中常用的家用电器,体现了物理和生活的密切关系.