Question

1．小科家浴室內(nèi)有臺(tái)儲(chǔ)水式電熱水器，其說(shuō)明書部分參數(shù)如表：回答下列問(wèn)題：
（1）加熱棒阻值不變，當(dāng)二根加熱棒同時(shí)工作時(shí)，它們的連接方式是并聯(lián)的．
（2）該電熱水器以2.0kW的功率工作75min，消耗的電能為多少？此時(shí)通過(guò)它的電流為多大？（計(jì)算結(jié)果精確到0.1A）
（3）當(dāng)電熱水器裝滿水時(shí)，電熱水器受到的總重力是多少？
（4）如圖甲、乙所示分別是該電熱水器水平安裝時(shí)的正面和側(cè)面示意圖，其中A點(diǎn)是電熱水器裝滿水時(shí)的重心位置，圖中h=d=248mm．裝滿水時(shí)，若忽略進(jìn)、出水管對(duì)電熱水器的作用力，則墻面對(duì)懸掛架的支持力為多大？

（5）小科洗熱水澡后發(fā)現(xiàn)：與進(jìn)水管相連的金屬進(jìn)水閥表面布滿了小水珠（如圖丙），而與出水管相連的金屬出水閥表面仍保持干燥．請(qǐng)你分析產(chǎn)生上述兩種現(xiàn)象的原因．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)二根加熱棒同時(shí)工作時(shí)，它們的連接方式是并聯(lián)；
（2）根據(jù)W=Pt算出消耗的電能，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$算出電流；
（3）根據(jù)m=ρV算出水的質(zhì)量，根據(jù)G=mg算出水和電熱水器的總重力；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件算出墻面對(duì)懸掛架的支持力；
（5）水蒸氣遇冷液化成的小水珠．

解答 解：當(dāng)二根加熱棒同時(shí)工作時(shí)，總功率最大，總電阻最小，它們的連接方式是并聯(lián)；
（2）工作時(shí)間t=75min=1.25h，
消耗的電能為：W=Pt=2.0kW×1.25h=2.5kW•h；
通過(guò)它的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2000W}{220V}$=9.1A；
（3）裝滿水時(shí)V_水=65L=0.065m³
電熱水器內(nèi)水的質(zhì)量為：m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×0.065m³=65kg；
電熱水器受到的總重力是：G=（m_水+m_容）g=（23kg+65kg）×10N/kg=880N；
（4）由圖知，假設(shè)墻面對(duì)懸掛架的支持力為F，
根據(jù)杠桿的平衡條件有：Fh=Gd
F×0.248m=880N×0.248m
解得F=880N；
（5）與進(jìn)水管相連的金屬進(jìn)水閥溫度低，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水珠，而出水管相連的金屬出水閥溫度高，水蒸氣不能遇冷，不能液化故沒有小水珠．
答：（1）并；（2）消耗的電能為2.5kWh；此時(shí)通過(guò)它的電流為9.1A；
（3）電熱水器受到的總重力880N；
（4）墻面對(duì)懸掛架的支持力為880N；
（5）與進(jìn)水管相連的金屬進(jìn)水閥溫度低，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水珠，而出水管相連的金屬出水閥溫度高，水蒸氣不能遇冷，不能液化故沒有小水珠．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路的連接、電能、電流、質(zhì)量、重力、杠桿的平衡條件、液化等知識(shí)，是一道綜合題，但難度不大．