题目内容
【题目】小鹏家的一个电水壶的铭牌信息如图所示,简化电路图如图所示,A为电热丝。电水壶在标准大气压下工作。
(1)电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下将水烧开用了7min.求:
①水吸收的热量是多少_______?
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少________?
(2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降10%.求:这时电水壶的实际功率P0_____(设电阻不随温度改变)
(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,请你帮小鹏他们家的电水壶做一改进:需要___(选填“串联”或“并联”)一个电热丝,计算该电热丝的阻值是多大_____?
【答案】6.72×105J 80% 1620W 并联 103Ω
【解析】
(1)根据得水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
在额定电压下,工作7min消耗的电能:
W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J,
电水壶在烧水过程中的能量转化效率:
;
(2)根据得,电热丝的阻值:
,
根据题意得,用电高峰时的实际电压:
,
电水壶的实际功率:
;
(3)根据知,要使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,必须减小电热丝的电阻,根据电阻并联的特点知,应并联一个电热丝;
并联电阻的电功率:P2=P额-P0=2000W1620W=380W,
并联电阻的阻值为:
。
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