Question

（2007?南長區(qū)一模）如圖為電熱水器的簡易示意圖，通過開關(guān)S可以使熱水器處于加熱或保溫狀態(tài)．當(dāng)開關(guān)

閉合

（填“斷開”或“閉合”）時，熱水器處于加熱狀態(tài)．如果熱水器加熱時的功率為1.5kW，那么，把桶中質(zhì)量為10kg、20℃的水燒開（在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下），至少需要

37.3

min．

Answer 1

分析：電熱水器有高檔和低檔，無論高檔還是低檔，電源電壓是一定的，電阻越大的功率越小，是低檔，是保溫狀態(tài)；電阻越小的功率越大，是高檔，是加熱狀態(tài)．
知道水的質(zhì)量、初溫、末溫、比熱，根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量．
熱水器消耗的電能等于水吸收的熱量，又知道功率，根據(jù)P=

W

t

求出需要的時間．

解答：解：當(dāng)開關(guān)斷開時，R₁和R₂是串聯(lián)的，電路電阻最大，熱水器處于保溫狀態(tài)．
當(dāng)開關(guān)閉合時，R₂被短路，只有R₁接入電路，電路電阻最小，熱水器處于加熱狀態(tài)．
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，
所以質(zhì)量為10kg、20℃的水燒開，吸收的熱量為：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J．
t=

W

P

=

Q

P

=

3.36×106J

1500W

=2240s=37.3min．
故答案為：閉合；37.3．

點評：電熱器在生活中有廣泛的應(yīng)用，把電和熱結(jié)合起來，這是中考的熱點．
注意挖掘1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃這個隱含條件．