| 额定电压/V | 220 |
| 最大容量/L | 15 |
| 额定保温功率/W | 1210 |
| 额定加热功率/W | 5000 |
| 供水量/Lh-1 | 40 |
分析 （1）首先根据电功率计算公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析开关S分别在位置1和2时功率大小，即加热或保温状态，再根据电磁继电器的原理，判断感温电阻随温度升高的变化情况；
（2）从安全用电常识和能量转化角度进行分析解答；
（3）已知加热功率和电源电压，根据电功率推导公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形公式计算出电阻大小；
（4）已知保温时的功率和电源电压，根据W=Pt计算出每分钟消耗的电能W，即水散失的热量Q；根据电功率公式P=UI计算出电路中的电流；
（5）①电能表上标有“220V 10（20）A”，“220V”表示正常工作电压，10（20）A表示平时允许流过电能表的最大电流为10A，短时间内允许流过的最大电流为20A；利用P=UI求出最多能够接入的总电功率大小；
②电能表所标“1200R/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转1200转，现在知道转盘转了200转，可以求出该用电器在10min内消耗的电能，再利用P=$\frac{W}{t}$求出该用电器的电功率；又知电阻不变，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$列出等式$\frac{{{U}_{额}^{2}}_{\;}^{\;}}{{P}_{额}}$=$\frac{{U}_{实}^{2}}{{P}_{实}}$计算出实际电压；
（6）①从铭牌知道电热水器的容积即装满水的体积，利用密度公式求水的质量；又知道水的温度升高值和水的比热容，根据吸热公式求水吸收的热量；
根据W=Pt求出这段时间内电热水器共消耗的电能；
电热水器消耗的电能转化为水的内能，根据效率公式求出电热水器的效率；
②同理，计算出供水量40L/h时的效率，并比较大小．
解答 解：（1）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$得，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，观察电路图可知，当触点开关S接通1时，R1与R2串联接入电路，电阻最大，电源电压一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电路中的实际功率最小，是保温状态；
当触点开关S接通2时，只有R2接入电路，电阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电路中的实际功率最大，是加热状态；
开水烧开后，电开水器会通过电磁继电器切换到保温状态，即触点开关S接通2，所以控制电路中的感温电阻R3随温度的增高而增大，；
（2）①电开水器是家用电器，从安全用电的角度考虑，必须选用三孔插座，将用电器外壳接地，防止因用电器意外漏电发生触电事故；且不能将电开水器安装在潮湿的环境中，防止因潮湿而漏电，发生触电事故；故选项AC正确；
②为防止干烧，烧坏加热器，要先注水，再接通电源，故选项B错误，符合题意；
③电开水器工作时，消耗电能，水的温度升高，将电能转化为水的内能，故D正确，不符合题意．
（3）由表中数据可知，加热时的功率P加热=5000W，
由P=UI，I=$\frac{U}{R}$得，R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{5000W}$=9.68Ω；
（4）每分钟水散失的热量等于消耗的电能，即Q=W，
由表中数据可知，保温时的功率P保温=1210W，
则：Q=W=Pt=1210W×60s=72600J；
加热电阻与保温电阻串联，电路中的电流相等，
由P=UI得：
I=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（5）①由电能表的铭牌可知，U=220V，平时允许流过电能表的最大电流I=10A，
小林家里最多能够接入总电功率：
P=UI=220V×10A=2200W；
②“1200R/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转1200转，
电能表的转盘转200转消耗的电能：
W′=$\frac{200}{1200}$×1kW•h=$\frac{1}{6}$kW•h=600000J，
t=10min=600s
该用电器的电功率：
P实=$\frac{W′}{t}$=$\frac{600000J}{600s}$=1000W．
保温时的总电阻不变，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，
R=$\frac{{{U}_{额}^{2}}_{\;}^{\;}}{{P}_{额}}$=$\frac{{U}_{实}^{2}}{{P}_{实}}$，
即：$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=$\frac{{U}_{实}^{2}}{1000W}$，
解得：U实=200V；
（6）①电热水器装满水的体积：V=15L=1.5×10-2m3，
根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρ水V=1×103kg/m3×1.5×10-2m3=15kg，
水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×15kg×（100℃-20℃）=5.04×106J；
这段时间内电热水器共消耗的电能：
W=P加热t=5000W×21×60s=6.3×106J；
电热水器消耗电能产生的热量：
Q=W=6.3×106J，
电热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{6.3×1{0}^{6}J}$×100%=80%．
②供水量为40L，V=40L=4×10-2m3，
根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρ水V=1×103kg/m3×4×10-2m3=40kg，
水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（100℃-20℃）=1.344×107J；
1h内电热水器共消耗的电能：
W=Pt=5000W×60×60s=1.8×107J；
电热水器消耗电能产生的热量：Q=W=1.8×107J，
电热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{1.344×1{0}^{7}J}{1.8×1{0}^{7}J}$≈74.7%．
80%＞74.7%，所以效率大于提供规定供水量时的效率．
故答案为：（1）2；增大；
（2）B；
（3）9.68；
（4）72600；5.5；
（5）2200；200；
（6）80%；大于．
点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到了电路的分析、能量的转化、质量的计算、热量的计算、电功的计算、电功率的计算、效率的计算，难度偏大；关键是公式及其变形式的灵活应用，计算过程要注意单位的换算．
口算心算速算应用题系列答案
同步拓展阅读系列答案科目：初中物理 来源： 题型：填空题
如图所示，A，B，C，D，E分别表示物态变化的什么过程并填写吸热或放热．查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：解答题
如图是某同学乘坐具有舒适空间及空调系统的潜水观光艇，体验真正的海底巡航，潜水过程中可以观看巨大沉船、珊瑚暗礁、火山熔岩和各种热带海底生物（热带鱼群、珊瑚、海龟及鲨鱼等），同时还有解说和录音播放，让您领略真正的海底世界．（海水密度取1×103kg/m3）查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：选择题
“猴子捞月”的寓言故事说：一只小猴看到井里有个月亮，以为月亮掉到井里去了，马上大喊，“不得了了，不得了了，月亮掉到井里去了…”，如图所示，关于猴子捞月，下列说法正确的是（ ）| A． | 井中的月亮是光的直线传播现象 | |
| B． | 井中的月亮是光的折射现象 | |
| C． | 井中月亮到水面的距离和实际的月亮到水面的距离相等 | |
| D． | 井中月亮到水面的距离小于实际的月亮到水面的距离 |
查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：选择题
如图所示手电简的电源为三节干电池，闭合开关后如果手电筒中的电流为0.5A，则该手电筒的小灯泡此时的功率最接近（ ）| A． | 0.25W | B． | 0.75W | C． | 2.25W | D． | 3.25W |
查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com
