Question

 家樂牌電熱水器的簡化電路如圖所示，A為自動溫度開關，當水的溫度達到設定溫度時自動斷開電路，低于設定溫度時，自動接通電路。S是熱水器的功率選擇開關，可選擇高、低兩檔加熱功率，R₁、R₂都是發(fā)熱電阻器。主要的技術指標如下表

(1)把一箱水溫度升高10℃時，水吸收的熱量是多少?

(2)當熱水器在高檔正常工作時，電路中的電流是多少?

（3）當S撥至2時．電熱管的實際功率只有1000W，實際電壓是多少？

 

Answer 1

(1)8.4×10⁵J……3分   (2)10A……3分       (3)163350J…

解析:：（1）∵V=20L=0.02m3，△t=10℃，

∴m=ρV=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg，

Q=Cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×10℃=8.4×105J．

答：水吸收的熱量是8.4×105J．

（2）當S撥至1時，電路中只有R1，電阻達到最小，由公式P=U2 R 可知，此時的功率最大，位于一檔，

∵U額=220V，P額=2200W，

∴I=P額 U額=2200W 220V =10A．

答：當S撥至1時，熱水器正常工作時電路中的電流是10A．

（3）至2時，電路中R1和R2串聯(lián)，電阻達到最大，由公式P=U2 R 可知，此時的功率最小，位于二檔，

∵U額=220V，P額=1210W，

∴R=U額2 P額=(220V)2 1210W =40Ω，

又∵P實=1000W，

∴U2=P實R=1000W×40Ω=40000V2，

故U=200V．