题目内容
【题目】如图甲所示是某学校使用的电开水器,图乙是简化电路(R1、R2都是加热电阻)。当加入冷水后,开关接1位置,电开水器处于加热状态,将水烧开后,开关自动跳转到2位置,电开水器处于保温状态。电开水器额定电压为220V,加热功率为5kW,水箱能装50kg的水(c水=4.2×103J/(kg℃))。则:
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(1)电阻R1的阻值是多大?
(2)在1标准大气压下,将一满箱20℃的水烧开至少需要多长时间?
(3)加满水烧开后,电开水器处于保温状态时,若无人接水,水每分钟放出的热量为6×104J,为保持水温不变,计算电阻R2的阻值。
【答案】(1)9.68Ω(2)1.68×107J(3)38.72Ω
【解析】
(1)根据电路知道,正常加热时,电路为R1 的简单电路,由
计算电阻R2 的阻值;
(2)在1标准大气压下由
计算水吸收的热量;
(3)无人接水时,先
计算总阻值,再根据两电阻串联,计算R2 的阻值大小。
(1)由图知道,当S接1时,电路为R1 的简单电路,电路中的总电阻最小,电功率最大,此时饮水机处于加热状态;由
知道,
;
(2)在1标准大气压下将一满箱20℃的水烧开时,水吸收的热量是:
;
(3)由于无人接水时,水每分钟放出的热量为6×104 J,
知道此时电路的电阻是:
,
由图知道,当S接2时,两电阻串联,电流最小,电功率最小,饮水机处于保温状态,
所以,此时R2的阻值是:![]()
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