如图所示,是小红家的电热水器原理的简易示意图,通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态.(1)闭合开关S时,热水器处于________状态,此时电能转化为______

发布时间:2020-07-28 22:49:03

如图所示,是小红家的电热水器原理的简易示意图,通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态.
(1)闭合开关S时,热水器处于________状态,此时电能转化为________能.
(2)在热水器的蓄水箱中装水至最高水位后,桶中水的质量为20kg,把这些水从28℃加热到78℃需要吸收热量________J.如果要缩短加热这些水时间,应使R1的阻值________(选填“变大”或“变小”).
(3)小红发现,热水器通电工作一段时间后,水被加热,而连接热水器的电源线却不怎么热,这是因为________.
A.导线散热比水快
B.导线外的绝缘皮隔热效果好
C.通过导线的电流远小于通过电热水器的电流,导线消耗的电能少
D.导线的电阻远小于电热水器的电阻,导线消耗的电能少.

网友回答

解:
(1)加热和保温属于两个过程,加热时功率大,保温时功率小;
根据两个过程的电源电压相同,由公式P=可知,
电阻越小,功率越大;
开关是闭合时,R2被短路,只有R1接入电路,功率大,加热器处于加热状态;
开关是断开时,R2和R1串联在电路中,总电阻变大,电压不变,功率变小,加热器处于保温状态.
电热水器工作时消耗电能,增加水的内能,是电能转化为内能的.
(2)∵△t=t-t0=78℃-28℃=50℃,c=4.2×103J/(kg?℃),m=20kg,
∴水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×50℃=4.2×106J.
而热水器为纯电阻,
则Q=W=,而电源电压不变,
为了缩短加热这些水的时间t,
所以应使R1的阻值变小.
(3)电热丝跟电源线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,
∵Q=I2Rt,R电热丝>R电源线,
∴产生的热量:Q电热丝>Q电源线,
∵Q=W电,
∴相同时间内导线上消耗的电能小于电炉丝消耗的电能,故D正确、C错;
而与散热快慢、隔热效果无关,故A、B错.
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