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如图为家用饮水机简化了的电路示意图,它可以通过温控开关S可以使饮水机处于加热或保温状态.饮水机的加热器在25min内将10L的水由63℃加热到99.3℃(自来水经过热交换器吸收了开水热能后,进入开水器之前已达到63℃,所以可以节能),如果饮水机的加热器发热有84%被水吸收.求:
(1)10L的水由63℃加热到99.3℃吸收多少热?
(2)发热器发热电阻R1多大?
(3)若保温时加热器的功率为40W,求R2

【答案】分析:(1)知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)由题知,Q=W×84%,据此可求消耗的电能,再利用W=t求发热器发热电阻R1的阻值;
(3)保温时,两电阻串联,根据R=求出电路的总电阻,再根据电阻的串联求出R2的阻值.
解答:解:(1)水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×10×10-3m3=10kg,
水吸收的热量:
Q=cm(t-t
=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(99.3℃-63℃)
=1.5246×106J;
(2)由题知,Q=W×84%,
∴消耗的电能:
W==1=1.815×106J,
∵W=t,
∴R1=t=×25×60s=40Ω;
(3)保温时,两电阻串联,
电路中的总电阻:
R===1210Ω,
R2=R-R1=1210Ω-40Ω=1170Ω.
答:(1)10L的水由63℃加热到99.3℃吸收1.5246×106J的热量;
(2)发热器发热电阻R1为40Ω;
(3)R2的阻值为1170Ω.
点评:通过开关的闭合和断开改变电路的连接方法,是比较典型的计算习题类型.知道S闭合时处于加热状态是本题的突破口.节能饮水机是生活中常用的家用电器,体现了物理和生活的密切关系.
练习册系列答案
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(2)若R1=100Ω,请你分别计算饮水机保温和加热时发热管消耗的电功率各为多少?

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(1)10L的水由63℃加热到99.3℃吸收多少热?
(2)发热器发热电阻R1多大?
(3)若保温时加热器的功率为40W,求R2

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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(1)10L的水由63℃加热到99.3℃吸收多少热?
(2)发热器发热电阻R1多大?
(3)若保温时加热器的功率为40W,求R2

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