Question

【题目】图甲所示是某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为2000W．图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为l0Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示．
（1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（己知家庭电路电压为220V）
（2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？ [设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失c水=4.2×103J/（kg℃）]
（3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题可知，电加热器的额定功率为2000W，电压U=220V，

由P= 可得电热丝电阻：

R= = =24.2Ω

（2）解：储水箱中水吸收的热量为：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（50℃﹣30℃）=4.2×106J，

电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，则根据W=Q=Pt得：

正常通电时间t= = =2100s

（3）解：由乙图知，R0与Rx串联，电流表测电路中电流，

由丙图可知，h=0.2m时，Rx=150Ω，

由串联电路特点和欧姆定律可得则探测电路中压敏电阻Rx的电流为：

Ix=I= = =0.15A

【解析】（1）已知电加热的额定功率，利用R= 求出电阻；（2）先利用水的吸热公式求出水吸收的热量，再利用P= 求出加热时间；（3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m，由图象读出压敏电阻，由串联电路特点和和欧姆定律计算此时的电流．