试题

如图所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R₀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：

货号   XXXXXX

型号   XXXXXX

额定功率  加热  1100W

保温  40W

容量      0.5L

额定电压  220V

频率      50Hz

（1）保温状态下，开关S₀、S分别处于什么状态？
（2）求电阻R₀和R的阻值．
（3）一满壶80℃的水，自然冷却到室温（20℃），水释放的热量为多少？[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]．

解：（1）电水壶处于保温状态，根据P=

U2

R

可知，此时电路中的电阻最大，S₀断开、S闭合，R和R₀串联；
（2）电水壶处于加热状态，只有R工作，所以R的阻值：
R=

U2

P加热

=

(220V)2

1100W

=44Ω；
电水壶处于保温状态，R和R₀串联
R_串=

U2

P保温

=

(220V)2

40W

=1210Ω
∴R₀=R_串-R=1210Ω-44Ω=1166Ω；
（3）0.5升水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.5×10^-3m³=0.5kg，
水放出的热量：
Q_放=cm△t
=4.2×10³J/（kg·℃）×0.5kg×（80℃-20℃）
=1.26×10⁵J．
答：（1）保温状态下，开关S₀断开、S闭合；
（2）电阻R₀和R的阻值分别为1166Ω、44Ω；
（3）一满壶80℃的水，自然冷却到室温（20℃），水释放的热量为1.26×10⁵J．
解：（1）电水壶处于保温状态，根据P=

U2

R

可知，此时电路中的电阻最大，S₀断开、S闭合，R和R₀串联；
（2）电水壶处于加热状态，只有R工作，所以R的阻值：
R=

U2

P加热

=

(220V)2

1100W

=44Ω；
电水壶处于保温状态，R和R₀串联
R_串=

U2

P保温

=

(220V)2

40W

=1210Ω
∴R₀=R_串-R=1210Ω-44Ω=1166Ω；
（3）0.5升水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.5×10^-3m³=0.5kg，
水放出的热量：
Q_放=cm△t
=4.2×10³J/（kg·℃）×0.5kg×（80℃-20℃）
=1.26×10⁵J．
答：（1）保温状态下，开关S₀断开、S闭合；
（2）电阻R₀和R的阻值分别为1166Ω、44Ω；
（3）一满壶80℃的水，自然冷却到室温（20℃），水释放的热量为1.26×10⁵J．