Question

如图甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R产生的热能均能被水吸收，保温状态水温保持在80℃以上．回答下列问题：

（l）保温状态下，开关S、S分别处于什么状态？
（2）求电阻R和R的阻值．
（3）80℃的一杯水，放在桌上自然冷却，每隔5分钟记录一次水温，得出丙图图线．从图中可以得出什么降温规律？
（4）一满壶80℃的水，自然冷却到室温，水释放的热量为多少？]．

Answer

（1）根据P=分析，当电路中的电阻最大时，处于保温状态；
（2）分析电路图，得出电热壶处于保温、加热状态时的电路组成，根据P=和串联电路的电阻特点求R和R；
（3）分析温度时间图象，得出降温规律；
（4）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，再利用放热公式求水释收的热量．
【解析】
（1）电水壶处于保温状态，根据P=可知，此时电路中的电阻最大，S断开、S闭合，R和R串联；
（2）电水壶处于加热状态，只有R工作，所以
R的阻值：
R===44Ω；
电水壶处于保温状态，R和R串联
R串===1210Ω
∴R=R串-R=1210Ω-44Ω=1166Ω；
（3）由图丙得出，水的温度下降先快后慢；
（4）水的体积：
v=0.5L=0.5×10-3m3，
水的质量：
m=ρv=1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3=0.5kg，
水释放的热量：
Q放=cm水△t
=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（80℃-20℃）
=1.26×105J．
答：（l）保温状态下，开关S断开、S闭合；
（2）电阻R和R的阻值分别为1166Ω、44Ω；
（3）降温规律：先快后慢；
（4）水释放的热量为1.26×105J．