Question

【題目】如圖甲是家用電暖器，利用電熱給煤油加熱取暖。圖乙為其簡化的電路原理圖已知電阻R1>R2，銘牌見下表。在電暖器跌倒時(shí)，跌倒開關(guān)S自動(dòng)斷開，切斷電源，保證安全。電暖器有“高溫檔”、“中溫檔”和“低溫檔”三個(gè)擋位，解答下列問題：[已知c煤油=2.1×107J/(kg·℃)，ρ煤油=0.8×103kg/m3]

額定電壓	220V
煤油體積	25L
功率選擇	1500W/1100W/400W三檔調(diào)節(jié)

(1)煤油溫度升高20℃時(shí)，吸收了多少焦耳的熱量？

(2)R1的電阻是多少？

(3)某同學(xué)用兩個(gè)阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯(lián)，制成一個(gè)新的電熱器，將它接在家庭電路中工作11min，產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

【答案】(1)8.4×105J；(2)121Ω；(3)1.936×105J。

【解析】

(1)已知煤油的體積和密度可求得煤油的質(zhì)量，再利用可求煤油溫度升高20℃時(shí)吸收的熱量；

(2)已知電阻R1>R2，電源電壓一定，由可知，電路電阻越小，功率越大，則S、S1都閉合時(shí)，只有R1工作，根據(jù)可求出R1的阻值；

(3)已知電阻R1>R2，當(dāng)S、S2都閉合時(shí)，只有R2工作，根據(jù)可求出R2的阻值，用兩個(gè)阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯(lián)，求出串聯(lián)電路的總電阻，根據(jù)求出產(chǎn)生的熱量。

(1)由可得，煤油的質(zhì)量：

，

煤油溫度升高20℃時(shí)，吸收的熱量：

；

(2)已知電阻R1>R2，電源電壓一定，由可知，電路電阻越大，功率越小，當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，只有R1工作，電路中的電阻最大（大于R2，也大于并聯(lián)時(shí)的總電阻），電功率最小，為低溫檔，且，則R1的阻值：

；

(3)已知電阻R1>R2，當(dāng)S、S2都閉合時(shí)，只有R2工作，此時(shí)電功率較大，為中溫檔，且，則R2的阻值：

，

用兩個(gè)阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯(lián)，制成一個(gè)新的電熱器，則此時(shí)的總電阻：

，

接在家庭電路中工作11min，產(chǎn)生的熱量：

。

答：(1)吸收了8.4×105J的熱量；(2)R1的阻值是121Ω；(3)產(chǎn)生的熱量是1.936×105J。