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）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．