（2014•牡丹区模拟）如图甲所示的是某家庭用的电水壶，它具有加热和保温两项功能，图乙是该电水壶内部的电路连接图，已知：
（2014•牡丹区模拟）如图甲所示的是某家庭用的电水壶，它具有加热和保温两项功能，图乙是该电水壶内部的电路连接图，已知：电阻R2=435.6Ω，电源电压U=220V．（1）当开关S1、S2都闭合时为加热状态，如果加热时的电功率为1000W，求电阻R1为多少？
（2）某同学在电水壶里装有2kg、20℃的水[比热容为4.2×103J/（kg℃）]，如果当时是一个标准大气压，在加热状态使水沸腾．求水吸收了多少热量？
（3）当开关S1闭合、S2断开时为保温状态，那么保温时通过R2的电流为多少？
（4）有同学发现电水壶的形状是上面小而下面大，请你从物理学的角度去解释其中的原因．
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解题思路：（1）由电路图可知，开关S1、S2都闭合时，只有电阻R1接入电路，已知此时加热功率，由电功率的变形公式可以求出电阻阻值．
（2）已知水的质量与初温，由热量公式可以求出水沸腾时吸收的热量．
（3）由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，由串联电路特点及欧姆定律可以求出电路电流．
（4）降低重心可以增加稳定性，同时增大接触面的面积可以减小压强．
（2）已知水的质量与初温，由热量公式可以求出水沸腾时吸收的热量．
（3）由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，由串联电路特点及欧姆定律可以求出电路电流．
（4）降低重心可以增加稳定性，同时增大接触面的面积可以减小压强．
（1）由P=
U2
R得：
电阻R1=
U2
P加热=
(220V)2
1000W=48.4Ω；
（2）一标准大气压下，水的沸点t=100℃，
水沸腾时吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J；
（3）由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，
通过电阻R2的电流I=[U
R1+R2=
220V/48.4Ω+435.6Ω]≈0.45A；
（4）电水壶的形状是上面小而下面大，一方面可以降低壶的重心，增加稳定性，另一方面可以减小壶对地面的压强．
答：（1）电阻R1为48.4Ω．
（2）水吸收了6.72×105J的热量．
（3）保温时通过R2的电流为0.45A．
（4）增加稳定性，减小壶对地面的压强．
点评：
本题考点： 电功率的计算；稳度和提高稳度的方法；热量的计算．
考点点评： 熟练应用电功率变形公式、热量公式、欧姆定律即可正确解题．
1年前
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