Question

某電熱水器的簡化電路如圖所示，A為自動(dòng)溫控開關(guān)，當(dāng)水的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開電路；低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電路。S是熱水器的功率選擇開關(guān)，可選擇高低兩種加熱功率，R₁、R₂都是發(fā)熱電阻器。主要的技術(shù)指標(biāo)如下表．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg·℃） ]，求：

額定電壓（V）	220	發(fā)熱電阻器類型	電熱管
輸入功率一檔（W）	2200	輸入功率二檔（W）	1600
溫度范圍（℃）	20—78	容積（L）	20

（1）該電熱器加滿一箱水時(shí)，水的質(zhì)量；
（2）把一箱水升高30℃時(shí)，水吸收的熱量；
（3）當(dāng)S撥至1時(shí)，電路中的電流；
（4）R₂的阻值。

Answer 1

（1）該電熱器加滿一箱水時(shí)，水的質(zhì)量是20kg；
（2）把一箱水升高30℃時(shí)，水吸收的熱量是2.52×10⁶J；
（3）當(dāng)S撥至1時(shí)，電路中的電流是10A；
（4）R₂的阻值是8.25Ω．

試題分析：（1）一箱水的質(zhì)量：m=ρv
=1×10³ kg/ m³×20×10^-3 m³="20" kg    2分
（2）水吸收的熱量：Q=cmΔt
=4.2×10³J/kg℃×20 kg×30 ℃
= 2.52×10⁶J      2分
（3）當(dāng)S撥至1時(shí)，電路中的電流：
I₁= P₁ / U
=2200W/220V=10A         2分
R₁的電阻：R₁=U²/P₁
=（220V）²/2200W=22Ω      2分
（4）當(dāng)S撥至2時(shí)，電路的總電阻：
R=U²/P₂
=（220V）²/1600W
=30.25Ω     1分       
R₂的電阻：R₂="R-" R₁
=30.25Ω-22Ω=8.25Ω          1分
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求水的質(zhì)量、水吸收的熱量、電路電流及電阻阻值等問題，應(yīng)用密度公式的變形公式、熱量公式、分析清楚電路結(jié)構(gòu)熟練應(yīng)用電功率變形公式、歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)即可正確解題．