初中物理焦耳定律——电热器换挡问题

大家好！今天小彤给大家讲的是焦耳定律里面的电热器换挡问题。

例题：如图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）。

求：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机是________状态（填“加热”或“保温”）

（2）保温电阻R2的阻值是多少？

（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为80%，装满热水箱的水从20摄氏度加热到70摄氏度需要多长时间？

只闭合S时，电路中的总电阻为R2；两个开关都闭合时，电路中的总电阻是R1和R2并联的总电阻，并联的总电阻小于其中任何一个电阻，所以只闭合S时的电阻较大，功率较小，是保温状态，根据表格，保温功率为50W。

根据小彤老师的公式，将U=220V和P保温=50W代入，算出R2=968欧

根据表格的数据，P加热=500W，装满的水的体积V=1L=0.001m3，质量m=ρV=1kg

根据小彤老师给的公式，水吸收的热量Q吸=cm(t-t0）=2.1✖️10^5J，已知加热效率为80%，代入公式算出W=2.625✖️10^5J，t=W/P加热=525s。

小彤老师给大家总结电热器换挡问题解题方法：

电路中的电阻越大，功率越小

加热的功率最大

保温的功率最小

中温档排在中间

都要记住哦