图*是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图*所示。...

问题详情：

图*是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图*所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾(假设电热丝产生的热量全部被水吸收，RR2的阻值不随温度变化，c水=4.2×103J/（kg·℃），1L=10-3m3)。求：

(1)水吸收的热量；

(2)RR2的阻值；

(3)加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）；

(4)实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，求实际电压。

【回答】

(1)6.3×105J；(2) 40Ω；444Ω；(3)520.7s；(4)200V

【解析】(1)由ρ=得水的质量

m=ρV=1.0×103kg/m3210-3m3=2kg

水的初温为25℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量

Q=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−25℃)=6.3×105J

水吸收的热量为6.3×105J。

(2)由图乙可知，开关S接2时，电路中只有R1，开关S接3时，R1和R2串联，故开关S接2时为加热状态，开关S接3时为保温状态，由P=可得R1的阻值和R1和R2的总阻值

R1===40Ω，R总===484Ω

则

R2= R总- R1=484Ω-40Ω=444Ω

RR2的阻值分别为40Ω和444Ω。

(3) 由P=可得加热这壶水到沸腾所用时间

t===520.7s

加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s。

(4) 实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，则电热水壶的实际功率为

P实====1000W

由P=可得实际电压

U实====200V

实际电压为200V。

答：(1)水吸收的热量为6.3×105J；

(2)RR2的阻值分别为40Ω和444Ω；

(3)加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s；

(4)实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，实际电压为200V。

知识点：电功率单元测试

题型：计算题