分析 (1)高温档时电热水器的功率最大,根据W=Pt求出10分钟内消耗的电能;
(2)低温档时电热水器的功率最小,根据Q=W=Pt求出10分钟内电热器此时的热量,又知道液体的比热容和质量,根据Q吸=cm△t求出液体升高的温度;
(3)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,电压一定时,电路中的电阻越大,电热水器的功率越小,据此可知当S接a时热水器处于加热状态,当S接b时热水器处于中温档,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$和电阻的串联求出R2的阻值.
解答 解:(1)由P=$\frac{W}{t}$可得,10分钟内在高温档时电热水器消耗的电能:
W高=P高t=1210×10-3kW×$\frac{10}{60}$h≈0.2kW•h=0.2度;
(2)10分钟内在低温档时电热水器产生的热量:
Q放=W低=P低t=121W×10×60s=72600J,
液体吸收的热量:
Q吸=Q放=72600J,
由Q吸=cm△t可得,液体升高的温度:
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{72600J}{1.21×1{0}^{3}J/(kg•℃)×2kg}$=30℃;
(3)当S接a时,电路为R1的简单电路,热水器处于加热状态,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,R1的阻值:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{(110V)^{2}}{1210W}$=10Ω,
当S接b时,R1与R2串联,热水器处于中温档,
则电路中的总电阻:
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{中}}$=$\frac{(110V)^{2}}{200W}$=60.5Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R-R1=60.5Ω-10Ω=50.5Ω.
答:(1)10分钟内在高温档时电热水器消耗的电能为0.2度;
(2)液体温度升高了60℃;
(3)R2的阻值为50.5Ω.
点评 本题考查了电功、吸热公式、电功率公式的应用,关键是电热水器不同档位时电路连接方式的判断.
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电压(V) | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流(A) | 0.20 | 0.24 | 0.26 |
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A. | 只要物体振动人们就能听到声音 | |
B. | 利用超声波可以测出地球离月亮的距离 | |
C. | 学校周围禁止机动车鸣笛是在传播过程中减弱噪声 | |
D. | “闻其声,知其人”是根据音色来辨别的 |
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