Question

【题目】如图是小华同学家的水族箱，箱内盛水量为45L，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V 220W”的电加热棒给水加热，内部电路图如图-2所示，当水温升到设定值时加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，水温随时间变化图像如图所示。求：（g=10N/kg，计算结果保留一位小数）

（1）水族箱内水的质量是______ kg；水族箱正常工作时，通过电加热棒的电流为_______A。

（2）电加热棒正常工作给水加热时，0～400min内水族箱内的水吸收的热量及电加热棒加热时的工作效率_________。

（3）为了延长水温升高的时间，需在电路中串联一个200Ω的限流保护电阻，请计算加热棒在加热过程中的实际功率___________。

Answer 1

【答案】45 1 85.9% 60.4W

【解析】

（1）箱内盛水的体积为V水=45L=4.5，由可得，水的质量为m水=V水=1.0kg/4.5=45kg.

由P=UI可得，正常工作时通过点加热棒的电流：I=1A。

（2）由题意可知，加热过程中温度由22加热到28，加热时间为100min，水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2J/(kg45kg(2822)=1.134J,

由P=可得,消耗的电能:W=Pt=220W10060s=1.32J.

电加热棒给水加热的效率：=100==85.9。

（3）加热棒的电阻为R加热棒=电路中串联一个200Ω的限流保护电阻，则电路中的电流为I=A。则加热棒在加热过程中的实际功率P实=220=60.4W。