小明家准备买某品牌的电热水器，售货员向他宣传该电热水器注满水时，水温从20℃加热至设定温度仅需要30min，为...

问题详情：

小明家准备买某品牌的电热水器，售货员向他宣传该电 热水器注满水时，水温从20℃加热至设定温度仅需要30min，为了验*售货员的话是否正确，小明查阅了该热水器的说明书．电热水器部分参数如表所示，简化电路图如图所示，S2是温控开关，当水温低于设定温度时自动闭合，达到设定温度时自动断开．使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作．c水=4.2×103J/（kg•℃），则：

（1）电热丝R1的阻值是多少？

（2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？

（3）售货员的话可信吗？请你通过计算说明理由．

【回答】

【考点】电功与热量的综合计算．

【分析】（1）当开关S1闭合时，热水器处于保温状态，利用P=求出电热丝的电阻；

（2）当两开关都闭合时，两电阻并联处于加热状态，结合保温状态下的功率，求出R2在加热状态时的功率，利用P=UI求出通过的电流；

（3）分析计算30min电热水器消耗电能和水吸收的热量，比较后判断即可．

【解答】解：

（1）由图知，当只有S1闭合时，R1单独工作，电源电压一定，此时电阻较大，由P=知，功率较小，用电器处于保温状态；

由P=可得：R1===220Ω；

（2）当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，此时电路中电阻较小，功率较大，处于加热状态，

R2的功率为：P2=P﹣P1=1980W﹣220W=1760W，

由P=UI可得电热丝R2的电流是：

I2===8A；

（3）电热水器30min消耗电能：

W=P加热t=1980W×30×60s=3.564×104J，

由ρ=可得热水器注满水时水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3 m3=50kg，

水吸收的热量为：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（40℃﹣20℃）=4.2×106J，

因为W＜Q吸，所以这个热水器在30min内加热到设定温度的说法不可信．

答：（1）电热丝R1的阻值是220Ω；

（2）加热时流过电热丝R2的电流是8A；

（3）不可信，因为30min内电热水器产生热量小于水加热到设定温度所吸收的热量．

知识点：焦耳定律

题型：计算题