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        1. (2012?阜寧縣三模)如圖所示是某電熱器的電路圖,下表是該電熱器說明書上的部分參數(shù).
          熱水箱容量 2L
          額定電壓 220V
          加熱功率 400W
          保溫功率 200W
          (1)電熱器的旋鈕開關(guān)接靜觸點(diǎn)“a”時,R1和R2
          聯(lián)的,這時對應(yīng)電熱器的
          低溫
          低溫
          擋(選填“高溫”或“低溫”)
          (2)分別求出R1和R2的大小;
          (3)某次使用高溫?fù)跽9ぷ鲿r,10min內(nèi)滿箱水溫度從20℃升高到45℃,求電熱器的熱效率.
          分析:(1)由電路圖可知,當(dāng)旋鈕開關(guān)接靜觸點(diǎn)“b”時,電路為R1的簡單電路,此時電路中的電阻最小,根據(jù)P=
          U2
          R
          可知此時電熱器處于加熱狀態(tài),當(dāng)旋鈕開關(guān)接靜觸點(diǎn)“a”時,R1、R2串聯(lián),此時電路中的電阻最大,此時電熱器處于保溫狀態(tài).
          (2)利用銘牌根據(jù)R=
          U2
          P
          求出加熱狀態(tài)時R1的大小和保溫時的總電阻,再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出R2的大。
          (3)根據(jù)m=ρV和Q=cm△t求出水吸收的熱量,再根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,利用效率公式求出電熱器的熱效率.
          解答:解:(1)當(dāng)旋鈕開關(guān)接靜觸點(diǎn)“a”時,R1和R2是串聯(lián),電路中總電阻最大,根據(jù)P=
          U2
          R
          可知此時電熱器處于保溫狀態(tài);
          當(dāng)旋鈕開關(guān)接靜觸點(diǎn)“b”時,電路為R1的簡單電路,此時電路中的電阻最小,根據(jù)P=
          U2
          R
          可知此時電熱器處于加熱狀態(tài).
          故答案為:串;保溫.
          (2)加熱狀態(tài),P加熱=400W,則
          R1=
          U2
          P加熱
          (220V)2
          400W
          =121Ω;
          保溫狀態(tài),P保溫=200W,則總電阻
          R=
          U2
          P保溫
          =
          (220V)2
          200W
          =242Ω,
          R2=R-R1=242Ω-121Ω=121Ω.
          答:R1和R2的大小均為121Ω.
          (3)水吸收的熱量:
          Q=cm△t=cρV△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.0×103kg/m3×2×10-3m3×(45℃-20℃)=2.1×105J,
          消耗的電能:
          W=Pt=400W×10×60s=2.4×105J,
          電熱器的熱效率:
          η=
          Q
          W
          =
          2.1×105J
          2.4×105J
          =87.5%.
          答:電熱器的熱效率為87.5%.
          點(diǎn)評:本題考查電阻、電功率的計(jì)算、歐姆定律的應(yīng)用以及熱量和效率的計(jì)算,關(guān)鍵是分析出開關(guān)在不同位置時電路的連接情況和公式及其變形的靈活運(yùn)用.
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