Question

某电热水器的简化电路如图所示，A为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高低两种加热功率，R₁、R₂都是发热电阻器。主要的技术指标如下表．[水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃） ]，求：

额定电压（V）	220	发热电阻器类型	电热管
输入功率一档（W）	2200	输入功率二档（W）	1600
温度范围（℃）	20—78	容积（L）	20

（1）该电热器加满一箱水时，水的质量；

（2）把一箱水升高30℃时，水吸收的热量；

（3）当S拨至1时，电路中的电流；

（4）R₂的阻值。

 

Answer 1

【答案】

（1）该电热器加满一箱水时，水的质量是20kg；

（2）把一箱水升高30℃时，水吸收的热量是2.52×10⁶J；

（3）当S拨至1时，电路中的电流是10A；

（4）R₂的阻值是8.25Ω．

【解析】

试题分析：（1）一箱水的质量：m=ρv

=1×10³ kg/ m³×20×10^-3 m³=20 kg    2分

（2）水吸收的热量：Q=cmΔt

=4.2×10³J/kg℃×20 kg×30 ℃

= 2.52×10⁶J      2分

（3）当S拨至1时，电路中的电流：

I₁= P₁ / U

=2200W/220V=10A         2分

R₁的电阻：R₁=U²/P₁

=（220V）²/2200W=22Ω      2分

（4）当S拨至2时，电路的总电阻：

R=U²/P₂

=（220V）²/1600W

=30.25Ω     1分       

R₂的电阻：R₂=R- R₁

=30.25Ω-22Ω=8.25Ω          1分

考点：热量的计算；密度公式的应用．

点评：本题考查了求水的质量、水吸收的热量、电路电流及电阻阻值等问题，应用密度公式的变形公式、热量公式、分析清楚电路结构熟练应用电功率变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题．