(2013?乌海)如图所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图.它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开

2025-04-04 17:06:37
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回答1:

(1)由电路图可知,开关S0断开时两电阻串联,电路电阻较大,开关S0闭合时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P=

U2
R
可知,电阻越大,电路功率越小,电阻越大,饮水机功率越大,因此当开关S0断开时,电路定值较大,电功率较小,饮水机处于保温状态.
(2)∵P
U2
R1
,∴电阻R1=
U2
P
=
(220V)2
400W
=121Ω,
∵P=
U2
R
,∴电阻R=
U2
P
=
(220V)2
40W
=1210Ω,
保护电阻R2=R-R1=1210Ω-121Ω=1089Ω;
(3)设加热时间为t,有Pt80%=Q,即
U/2
R1
t80%=cmt

U/2
R1
t80%=cρVt

t=
cρVtR1
U280%
=
4.2×103J/(kg?℃)×1×103kg/m3×2×10?3m3×(100℃?20℃)×121Ω
(200V)2×80%
=2541s;
答:(1)饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于断开状态.
(2)R1和R2的电阻值分别是121Ω与1089Ω.
(3)将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要2541s.