小明家电热水器的简化电路图如图所示，Sl是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当...

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小明家电热水器的简化电路图如图所示，Sl是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关Sl，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。

(1)电热丝R1的阻值是多少？

(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少？

(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50 mln，则电热水器的效率是多少？【水的比热容为4.2×l03 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103 kg／m3】

【回答】

解：

    (1)仅开关s1闭合时热水器处于保温状态，由、P=U/I得，

    则电热丝R1的阻值是……………………………2分

    (2)加热时R2消耗的功率为P2=P-P1=1980W-220W=1760W………………………1分

    由P=UI得，电热丝中的电流…………………………2分

    (3)V=50L=5×10-2m3

    由得，水的质量m =ρ/V=1.0×l03kg/m3×5×10-2m3=50kg …………………1分

水吸收的热量

Q吸=cm(t-t0)=4.2×l03J/(kg·℃)×50kg×(40℃-20℃)= 4.2×l06J………………………2分

    消耗的电能W=Pt=1980W×50×60s=5. 94×106 J……………………………………1分

    热水器的效率 …………………………………2分

  其它解法只要合理，同样得分。

知识点：电功率单元测试

题型：计算题