Question

如图是鹏程同学家中电热水壶的电路图，有加热和保温两种工作状态.该电热水壶铭牌参数如表格所示.

  

（1）当S闭合，S₁断开时，饮水机处于______（加热/保温）状态；

（2）保温时电路中的电流；

（3）将满满一壶水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？不考虑热量损失，则需要加热多长时间？ [c_水=4.2×10³J/（kg·℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]

（4）若（3）中水吸收的热量由燃烧热值为4×10⁷J/kg的天然气完全燃烧来提供，不考虑热量损失，则需要燃烧多少kg的天然气？

Answer

（1）保温  （2）0.2A  （3）2.52×105J  252s  （4）6.3×10-3kg

【解析】

试题分析：（1）当S闭合，S1断开时，只有电阻R1接入电路，R1大于R1与R2并联时的电阻，故电路中电流较小，由P=UI知电功率较小，为保温状态；（2）由电热水壶铭牌参数可见，保温功率P=44W，U=220V, 保温时电路中的电流（3）读题可知：t0=20℃,t1=80℃, c水=4.2×103J/（kg·℃, ρ水=1.0×103kg/m3,水壶容量为V=1L=1×10-3m3,加热功率P=1000W,所以m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3

=1kg，需要吸收热量Q吸= c水m（t1- t0）=4.2×103J/（kg·℃×1kg（80℃-20℃）=2.52×105J, 不考虑热量损失时，Q吸=W=Pt，(4)由Q=mq得：

考点：综合审题能力，根据题意判断电器工作状态，公式P=UI变式应用，公式Q吸= c水m（t1- t0）应用，公式m=ρV应用，公式W=Pt应用，公式Q=mq变式应用。