Question

【題目】圖為某電熱器的電路原理圖，通過將開關S置于不同的位置，可以實現“加熱”和“保溫”兩種狀態的變換，對應的額定功率分別為800W和40W。

（1）將開關S接“1”時，電熱器處于_____（選填“加熱”或“保溫”）狀態。

（2）電熱器在加熱狀態下正常工作，將0.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，需要多長時間______？（（水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），假設電能全部轉化為水的內能）

Answer 1

【答案】加熱210s

【解析】

解：

（1）將開關S接“1”時，電路為R2的簡單電路，電路中電阻最小，

根據P=可知，電源電壓一定時，電阻越小，電功率越大，所以此時電熱器處于加熱狀態。

（2）水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×105J，

由題意可知，假設電能全部轉化為水的內能，則W=Q吸=1.68×105J，

由P=得，需要的加熱時間：

t′===210s。

答：（1）加熱；

（2）電熱器在加熱狀態下正常工作，將0.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，需要的時間為210s。