Question

【题目】图甲所示是某市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1 500 W.图乙是其储水箱水位探测电路原理图,其中电源电压为24 V,A为水位指示表(由量程为0~0.6 A电流表改成),R0阻值为10 Ω,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?(结果保留一位小数)

(2)阴雨天,将储水箱中50 kg、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=4.2×103 J/(kg·℃)]

(3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2 m时,探测电路中的电流多大?

Answer 1

【答案】(1) 32.3Ω；(2)2800s；(3)0.15A

【解析】试题分析：（1）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，根据此时压敏电阻和定值电阻的阻值，求出总阻值，由欧姆定律可求此时的电流．

解：（1）因为电加热时，P=1500W，U=220V，

所以由P=得：R==≈32.3Ω；

（2）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（50℃﹣30℃）=4.2×106J，

又因为W=Q=Pt

所以t===2800s；

（3）由丙图可知，h=0.2m时，Rx=150Ω，

则探测电路中的电流为I===0.15A．

答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻32.3Ω；

（2）正常通电要2800s；

（3）探测电路中的电流0.15A．