Question

【題目】CFXB型熱水杯的銘牌及原理圖如圖所示，R0、R為電熱絲且阻值恒定不變。求：

（c水＝4.2×103J/（ kg℃），ρ水＝1.0×103kg/m3）

（1）將整壺水從20℃加熱到l00℃，水吸收的熱量；

（2）裝滿水后，水的深度為18cm，壺底受到水的壓強(qiáng)；

（3）電熱絲R的阻值。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）已知水的質(zhì)量、水的比熱容和水溫的變化，利用熱量公式求出水吸收的熱量；

(2)由p=gh求壺底受到的壓強(qiáng)；

（3）由電路圖知，S閉合時兩電阻串聯(lián)，為保溫狀態(tài)；S斷開時只有R0接入電路，為加熱狀態(tài)，根據(jù)電路特點和R=計算兩電阻的阻值。

（1）水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃-20℃）

=×105J

（2）壺底受到水的壓強(qiáng)

p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.18cm=

(3) 由圖可知,S閉合時只有R0接入電路,電路的電阻最小,由P=可知，電路消耗的功率最大，為加熱狀態(tài)，

由P=可得R0的電阻：

R0===48.4Ω，

S斷開時兩電阻串聯(lián),總電阻最大,由P=可知，總功率最小，為保溫狀態(tài)，

總電阻：R總=R0+R===1100Ω，

所以R的阻值：R=R總R0=1100Ω48.4Ω=1051.6Ω