小黃家中新購置了一台掛式電熱水器，他查看了電熱水器説明書後，將電熱水器內部電路結構簡化成如圖所示電路圖，該熱水...

問題詳情：

小黃家中新購置了一台掛式電熱水器，他查看了電熱水器説明書後，將電熱水器內部電路結構簡化成如圖所示電路圖，該熱水器設有高，中，低三檔，電熱絲R1=50Ω，電熱絲R2=220Ω，電熱轉化效率為84%，水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）高温檔的加熱功率

（2）用低温檔將22kg水從20℃加熱到60℃需要的時間

【回答】

解：

（1）由電路圖可知，當三個開關都閉合時，R1與R2並聯，電路的總電阻最小，電源電壓一定，

由P=可知，此時電路的總功率最大，熱水器處於高檔，所以高温檔的加熱功率：

P高温=P1+P2=+=+=968W+220W=1188W；

（2）將22kg水從20℃加熱到60℃吸收的熱量：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×22kg×（60℃﹣20℃）=3.696×106J，

由電路圖可知，閉合S、S2時，只有R2連入電路中，電路中電阻最大，功率最小，熱水器處於低温檔，

P高温=P2===220W，

由題知，電熱轉化效率為84%，所以：Q=84%W=84%P低温t，

所以加熱時間：

t===2×104s。

答：（1）高温檔的加熱功率為1188W；

（2）用低温檔將22kg水從20℃加熱到60℃需要的時間為2×104s

知識點：電功率單元測試

題型：計算題