Question

如圖所示是教室里使用的某品版飲水機的簡化電路圖．教室里電路的電壓是220V．R是一個阻值為100Ω的電阻，用來給瓶膽內的水加熱．S₂是一個溫控開關，它能根據瓶膽內水的溫度自動斷開或閉合，從而使水溫保持在85℃-95℃之間，
（1）早晨第一個走進教室的同學閉合開關S₁，此時開關S₂也處于閉合狀態，當溫度上升到時多少時，S₂將自動斷開．
（2）早上將瓶膽內2kg20℃的水燒到自動斷開時需要吸收多少熱量？
（3）該飲水機在給水加熱時，通過R的電流是多少？

Answer 1

解：
（1）閉合開關S₁，此時瓶膽內水的溫度低于85℃，開關S₂也處于閉合狀態，電阻給水加熱，當溫度上升到 95℃時，S₂將自動斷開．
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（95℃-20℃）
=6.3×10⁵J；
（3）飲水機在給水加熱時，通過R的電流：
I===2.2A．
答：（1）早晨第一個走進教室的同學閉合開關S₁，此時開關S₂也處于閉合狀態，當溫度上升到時95℃時，S₂將自動斷開；
（2）早上將瓶膽內2kg20℃的水燒到自動斷開時需要吸收6.3×10⁵J的熱量；
（3）該飲水機在給水加熱時，通過R的電流是2.2A．
分析：（1）S₂是一個溫控開關，它能根據瓶膽內水的溫度自動斷開或閉合，從而使水溫保持在85℃-95℃之間，所以當溫度低于85℃時S₂自動閉合，當溫度高于95℃時S₂自動斷開．
（2）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（3）利用歐姆定律I=求出通過R的電流．
點評：本題通過學生熟悉的飲水機考查了歐姆定律應用、熱量的計算，本題關鍵是理解題干對開關的介紹．