(由机内温控开关S自动控制),试问:(1)饮水机处于保温状态时温控开关S应处于________状态(2)R1和R2的电阻值各是多大_________?(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间_______?(c水=42×103J/(kg℃),p水=1.0×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响)故【解析】(1)保温状态时温控开关S0应处于断开状态。因为保温状态时功率小,电压一定,所以此时电阻大,当S0断开时两电阻串联电阻最大,所以S0应处于断开状态。(2)当开关闭合时,饮水机处于加热状态,只有电阻R1接入电路,由P=U2∕R可得:R1=U2∕P加热=(220V)2∕1210W=40Ω;当开关断开时,饮水机处于保温状态此时两个电阻串联,所以R2=U2/P保温−R1=(220V)2∕40W−40Ω=1170Ω;(3)饮水机加热状态的实际功率:P实=U2实∕R1=(200V)2∕40Ω=1000W,装满水箱时水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10−3m3=1.5kg,水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(100℃−20℃)=5.04×105J,因为η=Q吸/W可得,W=Q吸∕η=5.04×105J∕80%=6.3×105J由P=W∕t可得,加热时间:t=W∕P=6.3×105J/1000W=630s.15.图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求(1)0~30min,电饭煲产生的总热量;
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