小明家準備買某品牌的電熱水器，售貨員向他宣傳該電熱水器注滿水時，水溫從20℃加熱至設定溫度僅需要30min，爲...

問題詳情：

小明家準備買某品牌的電熱水器，售貨員向他宣傳該電 熱水器注滿水時，水溫從20℃加熱至設定溫度僅需要30min，爲了驗*售貨員的話是否正確，小明查閱了該熱水器的說明書．電熱水器部分參數如表所示，簡化電路圖如圖所示，S2是溫控開關，當水溫低於設定溫度時自動閉合，達到設定溫度時自動斷開．使用時，手動閉合開關S1，電熱水器開始工作．c水=4.2×103J/（kg•℃），則：

（1）電熱絲R1的阻值是多少？

（2）加熱時流過電熱絲R2的電流是多少？

（3）售貨員的話可信嗎？請你透過計算說明理由．

【回答】

【考點】電功與熱量的綜合計算．

【分析】（1）當開關S1閉合時，熱水器處於保溫狀態，利用P=求出電熱絲的電阻；

（2）當兩開關都閉合時，兩電阻並聯處於加熱狀態，結合保溫狀態下的功率，求出R2在加熱狀態時的功率，利用P=UI求出透過的電流；

（3）分析計算30min電熱水器消耗電能和水吸收的熱量，比較後判斷即可．

【解答】解：

（1）由圖知，當只有S1閉合時，R1單獨工作，電源電壓一定，此時電阻較大，由P=知，功率較小，用電器處於保溫狀態；

由P=可得：R1===220Ω；

（2）當兩開關都處於閉合狀態時，兩電阻並聯，此時電路中電阻較小，功率較大，處於加熱狀態，

R2的功率爲：P2=P﹣P1=1980W﹣220W=1760W，

由P=UI可得電熱絲R2的電流是：

I2===8A；

（3）電熱水器30min消耗電能：

W=P加熱t=1980W×30×60s=3.564×104J，

由ρ=可得熱水器注滿水時水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3 m3=50kg，

水吸收的熱量爲：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（40℃﹣20℃）=4.2×106J，

因爲W＜Q吸，所以這個熱水器在30min內加熱到設定溫度的說法不可信．

答：（1）電熱絲R1的阻值是220Ω；

（2）加熱時流過電熱絲R2的電流是8A；

（3）不可信，因爲30min內電熱水器產生熱量小於水加熱到設定溫度所吸收的熱量．

知識點：焦耳定律

題型：計算題