（浙江7届复赛）如图所示是一种常见的台式饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A来浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽中。已知桶内水位高40厘米，阀门C横截面积1厘米2，不计A、C本身重力、大气压和热量损失，问：
(1)控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大?
(2)若热胆中储水1千克，由电热管加热，要求在10分钟内把水从20℃加热到100℃，则电热管的电功率为多大?
(3)饮水机的电路如图乙，水沸腾前，红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；水沸腾后，绿灯亮、红灯灭、加热管不工作。试分析温控开关1和2在水沸腾前后通断情况以及红绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件。
答案
(1)浮体A具有最小体积的条件是：浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力跟阀门C受到水向下的压力相等，桶口处的水压为：
p=ρ水gH=103千克／米3×10牛／千克×0．4米=4×103帕
C受到的水的压力为：
F=pS=4×103帕×10-4米2=0．4牛
则F浮=F=ρ水gV排得 V=4×10-5米3即浮体A的最小体积为4×10-5米3(3分)
(2)水应吸收的热量：
Q=cm(t-t0)=4．2×103焦耳／(千克·℃)×1千克×(100-20)℃=3．36×105焦
因热量全部由电能提供，即W=Q=Pt
所以P=W／t=3．36×105焦／600秒=560瓦(3分)
(3)开关1和2在水沸腾前同时闭合，在水沸腾后同时断开(1分)
R红<<R绿(红灯电阻远远小于绿灯电阻)(1分)
