Question

【題目】圖甲所示是某市某家用電輔熱式平板太陽能熱水器,其電加熱的額定功率為1 500 W.圖乙是其儲水箱水位探測電路原理圖,其中電源電壓為24 V,A為水位指示表(由量程為0~0.6 A電流表改成),R0阻值為10 Ω,Rx為壓敏電阻,其阻值與儲水箱水深的關系如圖丙所示.

(1)熱水器正常加熱時,電熱絲電阻多大?(結果保留一位小數(shù))

(2)陰雨天,將儲水箱中50 kg、30 ℃的水加熱到50 ℃,正常通電要多長時間?[設電熱全部被水箱中的水吸收且水無熱損失,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

(3)當水位指示表指示儲水箱水深為0.2 m時,探測電路中的電流多大?

Answer 1

【答案】(1) 32.3Ω；(2)2800s；(3)0.15A

【解析】試題分析：（1）利用R=求出電阻；

（2）先利用水的吸熱公式求出水吸收的熱量，再利用P=求出加熱時間；

（3）當水位指示表指示儲水箱深為0.2m，根據(jù)此時壓敏電阻和定值電阻的阻值，求出總阻值，由歐姆定律可求此時的電流．

解：（1）因為電加熱時，P=1500W，U=220V，

所以由P=得：R==≈32.3Ω；

（2）水吸收的熱量為：Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（50℃﹣30℃）=4.2×106J，

又因為W=Q=Pt

所以t===2800s；

（3）由丙圖可知，h=0.2m時，Rx=150Ω，

則探測電路中的電流為I===0.15A．

答：（1）熱水器正常加熱時，電熱絲電阻32.3Ω；

（2）正常通電要2800s；

（3）探測電路中的電流0.15A．