九年级物理关于饮水机的计算题.doc

1、如图所示是家用饮水机的工作原理电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，已知电阻R0=55Ω，R=2365Ω．
（1）当开关S处于“2”档时，通过电阻R和R0的电流强度各为多大？
（2）当开关S分别处于“1”档和“2”档时，饮水机的总功率各是多少？
（3）请判断当开关S处于“1”档时，饮水机处于加热状态还是保温状态？简述理由．

答：（1）当开关S处于“2”档时，通过电阻R的电流为零，通过R0的电流为4A；
（2）当开关S处于“1”档时饮水机的总功率为20W，开关处于“2”档时，饮水机的总功率为880W；
（3）当开关S处于“1”档时，电路电阻最大，饮水机功率小，处于保温状态．
2、家用饮水机其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态．设R2=3R1．请你用所学的物理知识回答下列问题：
（1）试判断温控开关S接a或b时，饮水机分别对应的工作状态，并写出判断的依据．
（2）若R1=100Ω，请你分别计算饮水机保温和加热时发热管消耗的电功率各为多少？

（1）当S接a时，两电阻串联；当S接b时，电路为R1的简单电路
根据I=
U
R
和P=I2R可知：
S接a时，电路中电阻最大、电流最小，电功率最小，饮水机处于保温状态，
S接b时，电路中电阻最小、电流最大，电功率最大，饮水机处于加热状态．
（2）保温时，两电阻串联，
电路中的电流I=
U
R1+R2
=
220V
100Ω+3×100Ω
=0.55A，
发热管R1消耗的电功率：
P1保温=I2R1=（0.55A）2×100Ω=30.25W；
加热时发热管R1消耗的电功率：
P1′=
U
R1
=
(220V)2
100Ω
=484W．
答：（1）S接a时，电路中电阻最大、电流最小，电功率最小，饮水机处于保温状态；
S接b时，电路中电阻最小、电流最大，电功率最大，饮水机处于加热状态；
（2）饮水机保温和加热时发热管R1消耗的电功率各为30.25W、484W
3、如图所示，是某电热饮水机及其内部电路原理图、其说明书上收集到的数据。 该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），其内部有一个热水箱，热水箱中的水温达到90℃时，温控开关就会自动断开，停止加热进入保温状态；当水温降至60℃时，温控开关又会自动闭合重新加热。

饮水机               电路原理图
（1）当热水箱里的水（按2L计算）温度降至60℃时，温控开关自动闭合重新加热至90℃
这一过程中，水吸收的热量是多少？（提示：1L="1.0" ×10-3m3）
（2）正常加热时R1、 R2的电阻值是多少？
4、小华家购买了一台饮水机，技术参数如下表，其工作电路如图所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态。试问：

（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态。 
（2）R2的阻值是多少？
（3）小华估计当时的水温为20℃，饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？［c水=4.2×103J/（kg·℃），气压为1标准大气压，热量全部被水吸收］
5、电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，从说明书上收集到如下表的参数和如图所示的电路原理图。求：

（1）当S闭合、S0断开时,饮水机处于      状态（选填“加热”或“保温”）。 
（2）求电R1，R 2的阻值。
（3）若将水箱内装满20℃的水，需要工作25min才能加热到75℃。求加热过程中水吸收的热量和该电热饮水机的加热效率．〖c水=4.2×103J/(kg·℃)〗