纳米技术应用于高科技,在生产生活中也得到广泛应用,如纳米洗衣机,纳米冰箱等,如图所示是纳米电热水器的电路原理图,如表为纳米电热水器的部分技术参数,设阻值均不受温度影响

发布时间:2020-08-05 23:11:19

纳米技术应用于高科技,在生产生活中也得到广泛应用,如纳米洗衣机,纳米冰箱等,如图所示是纳米电热水器的电路原理图,如表为纳米电热水器的部分技术参数,设阻值均不受温度影响,S为档位开关,使用时接入家庭电路中,
型号额定电压(V)水箱容量(L)频率Hz额定功率(KW)DJW40N22040500.5/1.0/2.2DJW50N22050500.5/1.0/2.2DJW60N22060500.5/1.0/2.2(1)S接哪一档时(1、2或3)为低温档,并说明理由.
(2)根据表中所给数据,计算出R1、R2、R3的阻值.
(3)若DJW50N型电热水器的效率为80%,则使用中温档将一箱水从20℃加热到80℃需要多长时间?

网友回答

解:(1)接3时为低温档,因为此时电阻最大,电流最小,电功率最小;
(2)当接1时为高温档,电路只有R1接入电路,额定功率P1=2.2KW=2200W,
则R1===22Ω;
当接2时为中温档,电路为R1、R2串联,额定功率P2=1KW=1000W,
则R′===48.4Ω,
?R2=R′-R1=48.4Ω-22Ω=26.4Ω;
当接3时为中温档,电路为R1、R2、R3串联,额定功率P3=0.5KW=500W,
则R″===96.8Ω,
R3=R″-R′=48.4Ω;
(3)由ρ=可得,电热水器中水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(80℃-20℃)=1.26×107J,
∵η=×100%,
∴消耗的电能:
W===1.575×107J,
由W=Pt可得,加热时间:
t===15750s.
答:(1)S接3时为低温档,因为此时电阻最大,电流最小,电功率最小;
(2)R1、R2、R3的阻值依次为22Ω、26.4Ω、48.4Ω;
(3)用中温档将一箱水从20℃加热到80℃需要15750s.
解析分析:(1)根据P=可知,低温档时,电路中的电阻最小,结合电路图找出电阻最小时即可;
(2)根据R=求出三个档位的总电阻,根据电阻的串联分别求出三电阻的阻值;
(3)已知水的密度和体积根据m=ρv计算出水的质量,再根据Q=cm△t计算出吸收的热量,利用效率公式求出消耗的电能,利用W=Pt求出加热时间.

点评:本题考查了串联电路的特点和电功率公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用,关键是根据电功率公式结合电路图判断出高温档位和低温档位.
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