Question

【题目】如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态, R1、 R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103 J/kg ℃）]

额定电压	220V	容积	30L
加热功率	2000W	保温功率	800W

（1）开关S跳至________触点位置时,热水器进入保温状态，水箱内装满水时,水的质量为________kg。

（2）R2的阻值为多大____?

（3）水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量____?

（4）在上述加热状态下,热水器正常工作35min,加热效率是多少_____?

Answer 1

【答案】b 30 36.3Ω 3.78×106J 90%

【解析】

第一空．根据电路图，开关b触点时，电阻串联，此时电路的电阻最大，根据P=可知电功率最小，电路是保温状态；

第二空．水的质量为

m=ρV=1×103kg/m3×30×10-3m3=30kg；

第三空．加热时只有R1接入电路，则R1的电阻为

R1==24.2Ω，

保温时电阻串联，总电阻为R总==60.5Ω，

R2的电阻为R2=R总-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω；

第四空．水的吸收的热量

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

第五空．加热时消耗的电能为

W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J，

加热效率为

η==90%。