Question

有一種WSJ-60型號電水壺，圖4是電水壺的電路圖，L₁為電源指示燈、L₂為保溫指示燈、L₃為加熱指示燈，R₁、R₂、R₃為指示燈的保護電阻，其大小為100kΩ左右；R為加熱器，其電阻小于100Ω；S₁、S₂為壓鍵開關；ST溫控器是一個雙金屬片溫控開關，當溫度較低時，其處于閉合狀態，當溫度升高到一定值后，會自動斷開，從而實現了自動溫度開關控制。

當水壺放在底座上時，就分別壓下壓鍵開關S₁、S₂，并接通電路，如果插頭插入插座后，就接通了電源，電源指示燈就亮，反之就斷開。

該壺有手動和自動兩種工作狀態。

    當鈕子開關撥到手動擋時，加熱電阻連入，開始加熱，水沸騰以后再將鈕子開關撥回。

當鈕子開關撥到自動擋時，此時通過ST溫控器將加熱電阻連入，并開始加熱；當水沸騰后，ST溫控器的觸點斷開，進入保溫狀態，保溫指示燈亮；當水的溫度低于某溫度后，ST溫控器又重新接通，再次進入加熱狀態。

若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發生的變化可忽略不計，根據以上敘述與觀察，請回答以下問題。

    1．在下列空格中填寫“亮”或“不亮”

    (1)手動狀態通電工作時，電源指示燈         ，加熱指示燈         ，保溫指示燈         。

    (2)自動狀態通電工作時，水沸騰前：電源指示燈         ，加熱指示燈         ，保溫指示燈         。水沸騰后：電源指示燈         ，加熱指示燈         ，保溫指示燈         。

2．現將一滿壺25℃的水在標準大氣壓下燒開需時10min，請計算該電水壺的熱效率。水的比熱容c=4.2×10³J／(kg·℃)。

3．通過分析電水壺的電路，說明為什么處于自動狀態下，水未沸騰前，保溫指示燈是不亮的?

    4．試計算電水壺正常工作時其加熱電阻的阻值是多大?如果指示燈的保護電阻的大小是100kΩ，當它處于保溫狀態時，試計算電水壺保溫時的功率有多大?由此可以說明什么問題?

Answer 1

1．（1）亮，亮，不亮；…（2分）（說明：全對為2分，答錯一個扣一分，直到扣完2分為止）