某家用电器加热和保温

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㈤ （2009乌海）电饭锅是常用的一种家用电器，工作时有保温和加热两种状态．如图是某电饭锅的工作原理图，S

（1）开关S断开时，R₁与R₂串联，电路中的总电阻最大，电饭锅消耗的功率最小，处于保温状态，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流：
I=

U

R1+R2

=

220V

96.8Ω+343.2Ω

=0.5A，
则R₁消耗的功率：
P₁=I²R₁=（0.5A）²×96.8Ω=24.2W；
（2）开关S断开时，电路只有R₁工作，电路的总电阻最小，电饭锅消耗的功率最大，处于加热状态，
正常工作168s水吸收的热量：
Q_吸=W=P_加热t_加热=

U2

R1

t=

(220V)2

96.8Ω

×168s=8.4×10⁴J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，水的末温：
t=

Q吸

cm

+t₀=

8.4×104J

4.2×103J/(kg?℃)×1kg

+25℃=45℃．
答：（1）保温状态下R₁消耗的功率是24.2W；
（2）这些热量可使1kg的水温度由25℃升高到45℃．

㈥ 如图所示的是一种家用电器加热和保温的两种工作状态的电路图，R1是一个定值电阻，R2是加热用的电阻丝，则

在纯电阻电路中，由电功率公式P=

U2

R

可以知道，S接通时，R₁被短路，电阻丝R₂的功率最大，家用电器处于加热状态；
S断开时，电路电阻变大，R₂上的电压减小，电功率变小，电饭锅处于保温状态．
故选：CD．

㈦ 如图1所示的是某家庭用的电水壶，它具有加热和保温两项功能，图2是该电水壶内部的电路连接图，已知：电阻

已知：电阻R₂=435.6Ω，电源电压U=220V，P加热=1000W；
求解：（1）当开关S₁、S₂都闭合时为加热状态，如果加热时的电功率为1000W，求电阻R₁为多少？
（2）某同学在电水壶里装有2kg、20℃的水，如果当时是一个标准大气压，在加热状态使水沸腾．
求水吸收了多少热量？
（3）当开关S₁闭合、S₂断开时为保温状态，那么保温时通过R₂的电流为多少？
（4）有同学发现电水壶的形状是上面小而下面大，请你从物理学的角度去解释其中的原因．
解：（1）∵P=

U2

R

，
∴电阻R₁=

U2

P加热

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω；
（2）一标准大气压下，水的沸点t=100℃，
水沸腾时吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由电路图可知，开关S₁闭合、S₂断开时，两电阻串联，
通过电阻R2的电流I=

U

R1+R2

=

220V

48.4Ω+435.6Ω

≈0.45A；
（4）电水壶的形状是上面小而下面大，一方面可以降低壶的重心，增加稳定性，另一方面可以减小壶对地面的压强．
答：（1）电阻R₁为48.4Ω．
（2）水吸收了6.72×10⁵J的热量．
（3）保温时通过R₂的电流为0.45A．
（4）增加稳定性，减小壶对地面的压强．

㈧ 小王同学家里的某品牌电热水壶有加热和保温两种工作状态，其铭牌信息和简化电路原理图，但是其铭牌由于被

（1）因为饮水机在加热状态下正常工作，所以P=1100W，加热10min产生的热量：Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×10⁵J；
（2）电路为R₂的简单电路时，电热水壶处于保温状态，则电热水壶的保温功率：P_保温=

U2

R2

=

(220V)2

484Ω

=100W；
（3）如果电源连接线过长或截面积过小，则连接线的电阻就会增大，而电热水壶是大功率用电器，通过连接线电流会很大，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会很多，容易引起火灾等安全事故．
答：（1）电热水壶处于加热状态时，通电10分钟，放出的热量是6.6×10⁵J；
（2）电热水壶的保温功率是100W；
（3）如果电源连接线过长或截面积过小，则连接线的电阻就会增大，而电热水壶是大功率用电器，通过连接线电流会很大，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会很多，容易引起火灾等安全事故．

㈨ 某家用电器具有加热,保温的功能,下图为其原理图

你这字太小啦