Question

图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0﹣0.6A电流表改成），R₀阻值为10Ω，R₁为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示．

（1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数）

（2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m时，探测电路中的电流多大？

Answer

（1）热水器正常加热时，电热丝电阻32.3Ω；

（2）正常通电要2800s；

（3）探测电路中的电流0.15A．

【解析】

试题分析：（1）利用R=求出电阻；

（2）先利用水的吸热公式求出水吸收的热量，再利用P=求出加热时间；

（3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m，根据此时压敏电阻和定值电阻的阻值，求出总阻值，由欧姆定律可求此时的电流．

【解析】
（1）因为电加热时，P=1500W，U=220V，

所以由P=得：R==≈32.3Ω；

（2）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣30℃）=4.2×106J，

又因为W=Q=Pt

所以t===2800s；

（3）由丙图可知，h=0.2m时，Rx=150Ω，

则探测电路中的电流为I===0.15A．

答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻32.3Ω；

（2）正常通电要2800s；

（3）探测电路中的电流0.15A．

【点评】本题综合考查了电路中的相关知识，对学生的审题能力、图象分析和计算能力等要求较高，难度较大．