Question

【題目】開學(xué)時(shí)小明和同學(xué)去商店為班上購一臺飲水機(jī)，售貨員給他們一份××牌飲水機(jī)的宣傳資料，其內(nèi)容如圖1所示．工作電路如圖2所示，S0是溫控開關(guān)，可以自動控制飲水機(jī)的加熱和保溫狀態(tài)．試問：

（1）請分析說明溫控開關(guān)閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱還是保溫狀態(tài)．

（2）R2的阻值是多少？

（3）小明估計(jì)當(dāng)時(shí)的水溫為20℃，當(dāng)飲水機(jī)將水從20℃燒開需要吸收多少熱量？需要多長時(shí)間？[c水=4.2×103J/（kg℃）．氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，熱量全部被水吸收

（4）根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，請你對上述宣傳資料中有關(guān)“飲水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)”的內(nèi)容作出客觀評價(jià)，給消費(fèi)者一條有益的建議．

Answer 1

【答案】（1）溫控開關(guān)閉合時(shí)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；

（2）R2的阻值為1100Ω；

（3）燒開水需要吸收3.36×105J；加熱時(shí)間為11.2min；

（4）經(jīng)計(jì)算，即使該飲水機(jī)的熱效率為100%，也不可能在3分鐘內(nèi)將一箱水燒開，其省時(shí)的說法沒有科學(xué)依據(jù)，建議消費(fèi)者在購買產(chǎn)品時(shí)不能輕易相信宣傳資料．

【解析】試題分析：（1）溫控開關(guān)S0斷開時(shí)，只有R2連入電路，分析電路電阻的大小，根據(jù)電功率公式分析電路功率大小可知飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)；

（2）由表可知保溫功率和電壓，根據(jù)R=求出電阻R2的阻值；

（3）先根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，再根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量，最后根據(jù)t==求出加熱時(shí)間；

（4）通過以上的計(jì)算分析宣傳資料中有關(guān)飲水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)并提出有益建議．

解：（1）S0斷開時(shí)，飲水機(jī)的功率為P1=；S0閉合時(shí)，飲水機(jī)的功率為P2=；

∵R1和R2的并聯(lián)，

∴R總＜R2，

∴P1＜P2，則溫控開關(guān)S0閉合時(shí)處于加熱狀態(tài)；

（2）保溫時(shí)的電阻為R2===1100Ω；

（3）水燒開需要吸收熱量為Q=c水m水（t﹣t0）=c水ρ水V水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×（100℃﹣20℃）=3.36×105J，

需要加熱時(shí)間為t====672s=11.2min；

（4）經(jīng)計(jì)算，即使該飲水機(jī)的熱效率為100%，也不可能在3分鐘內(nèi)將一箱水燒開，其省時(shí)的說法沒有科學(xué)依據(jù)，建議消費(fèi)者在購買產(chǎn)品時(shí)不能輕易相信宣傳資料．

答：（1）溫控開關(guān)閉合時(shí)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；

（2）R2的阻值為1100Ω；

（3）燒開水需要吸收3.36×105J；加熱時(shí)間為11.2min；

（4）經(jīng)計(jì)算，即使該飲水機(jī)的熱效率為100%，也不可能在3分鐘內(nèi)將一箱水燒開，其省時(shí)的說法沒有科學(xué)依據(jù)，建議消費(fèi)者在購買產(chǎn)品時(shí)不能輕易相信宣傳資料．