如图是某电热水壶的内部电路结构图及铭牌,请解答下列问题.

如图是某电热水壶的内部电路结构图及铭牌,请解答下列问题.
(1)当开关S1闭合,S2断开时,电热水壶处于______状态,此时电热水壶通过的电流是______A;
(2)当电热水壶处于加热状态时,电热水壶的电阻是多少?
(3)若在标准大气压下,瓶内装满20℃的水,且产生的热量全部被水吸收,则需要多长时间可将水烧开?
产品型号EL-8952
额定电压220V
频率50Hz
加热功率1200W
保温功率30W
容量2L
xri9300 1年前 已收到1个回答 举报

一只脚走路 幼苗

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解题思路:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R2的简单电路,当开关S1、S2闭合时,两电阻并联,根据电阻的并联比较两种情况下电路中总电阻之间的关系,根据P=
U2
R
判断电热水壶的状态,利用P=UI求出通过的电流;
(2)根据P=
U2
R
求出电热水壶处于加热状态时电热水壶的电阻;
(3)根据密度公式求出壶内水的质量,标准大气压下水的沸点为100℃,根据Q=cm(t-t0)求出壶内水吸收热量,由题意可知W=Q,利用P=[W/t]求出加热时间.

(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R2的简单电路,当开关S1、S2闭合时,两电阻并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
所以,当开关S1闭合、S2断开时,电路中的电阻最大,由P=
U2
R可知,电热水壶的功率最小,处于保温状态;
由P=UI可得,此时电热水壶通过的电流:
I=
P保温
U=[30W/220V]≈0.14A;
(2)当电热水壶处于加热状态时,电热水壶的电阻:
R=
U2
P加热=
(220V)2
1200W≈40.33Ω;
(3)由ρ=[m/V]可得,壶内水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
壶内水吸收热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103kg/m3×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
由P=[W/t]可得,加热时间:
t=[W
P加热=
Q吸
P加热=
6.72×105J/1200W]=560s.
答:(1)保温;0.14A;
(2)当电热水壶处于加热状态时,电热水壶的电阻是40.33Ω;
(3)若在标准大气压下,瓶内装满20℃的水,且产生的热量全部被水吸收,则需要560s可将水烧开.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式的综合应用,关键是饮水机状态的判断,要注意标准大气压下水的沸点为100℃.

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