Question

【題目】如下圖甲所示是接在220V家庭電路中的太陽能熱水器，晴天利用太陽能加熱，陰天利用電能加熱。其電加熱的額定功率為1000W。圖乙是探測水箱水位電路原理圖，其中電源電壓為24V，A為水位指示表（由量程為0～0.6A的電流表改裝而成），R0阻值為10Ω，Rx為壓敏電阻，其阻值與儲水箱水深的關系如圖丙所示。求：

（1）熱水器正常加熱時，電熱絲電阻是多大？______（結果保留一位小數）

（2）陰雨天，將儲水箱中50kg、30℃的水加熱到50℃，水吸收多少熱量？______c水=4.2×103J/(kg℃)；若這些熱量全部由電加熱器來提供且無熱量損失，則需要加熱器正常通電多長時間？___

（3）由圖丙可知，隨著水位的升高，壓敏電阻______（“變大”、 “變小”或“不變”）；水位指示表指示儲水箱水深為0.2m時，探測電路中的電流多大？_____

Answer 1

【答案】48.4Ω 4.2×106J 4200s 變小 0.15A

【解析】

(1)[1]熱水器正常加熱時,由P=可得電熱絲電阻：

R===48.4Ω；

(2)[2]水吸收的熱量：

Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×50kg×(50℃30℃)=4.2×106J；

[3]這些熱量全部由電加熱器來提供且無熱量損失時，消耗的電能：W=Q吸=4.2×106J；由P=可知，需要的加熱時間：

t′===4200s；

(3)[4]由圖丙可知，隨著水位的升高，壓敏電阻變��；

[5]當水位指示表指示儲水箱水深為0.2m時,壓敏電阻的阻值Rx=150Ω，因串聯電路中各處的電流相等，所以，探測電路中的電流：

I== =0.15A。

答：(1)熱水器正常加熱時，電熱絲電阻是48.4Ω；

(2)水吸收4.2×106J的熱量，若這些熱量全部由電加熱器來提供且無熱量損失，則需要加熱器正常通電4200s；

(3)變��；水位指示表指示儲水箱水深為0.2m時，探測電路中的電流為0.15A。