Question

【題目】如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖,溫控開關S可根據水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態, R1、 R2是發熱電阻。熱水器主要參數如下表。[水的比熱容為4.2×103 J/kg ℃）]

額定電壓	220V	容積	30L
加熱功率	2000W	保溫功率	800W

（1）開關S跳至________觸點位置時,熱水器進入保溫狀態，水箱內裝滿水時,水的質量為________kg。

（2）R2的阻值為多大____?

（3）水箱中裝滿初溫為25℃的水,加熱使溫度升高到55℃,水需要吸收多少熱量____?

（4）在上述加熱狀態下,熱水器正常工作35min,加熱效率是多少_____?

Answer 1

【答案】b 30 36.3Ω 3.78×106J 90%

【解析】

第一空．根據電路圖，開關b觸點時，電阻串聯，此時電路的電阻最大，根據P=可知電功率最小，電路是保溫狀態；

第二空．水的質量為

m=ρV=1×103kg/m3×30×10-3m3=30kg；

第三空．加熱時只有R1接入電路，則R1的電阻為

R1==24.2Ω，

保溫時電阻串聯，總電阻為R總==60.5Ω，

R2的電阻為R2=R總-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω；

第四空．水的吸收的熱量

Q=cmΔt=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（55℃-25℃）=3.78×106J；

第五空．加熱時消耗的電能為

W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J，

加熱效率為

η==90%。