Question

有一電熱水器，質(zhì)量為20kg，裝滿水后的總質(zhì)量為70kg，該熱水器額定電壓是220V，內(nèi)部有兩個(gè)加熱管，有三檔不同的加熱功率，其中最大額定功率是2000W，如圖是電熱水器安裝的尺寸及其受力示意圖，在豎直方向上熱水器受到掛鉤拉力F₂和重力G，在水平方向上熱水器受到膨脹螺釘對(duì)它的拉力F₁和墻壁對(duì)它的支持力F₃．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×103kg/m3）

（1）該熱水器最多能裝多少立方米的水？
（2）該熱水器裝滿水時(shí)，膨脹螺釘?shù)睦�力F₁是多大？
（3）若熱水器內(nèi)部?jī)蓚�(gè)加熱管的電阻阻值相同，則每個(gè)加熱管的電阻是多少？

Answer 1

（1）0.05m³  （2）500N  （3）48.4Ω

試題分析：（1）熱水器裝滿水，水的質(zhì)量為50kg，水的體積。
（2）以O(shè)為支點(diǎn)，掛鉤拉力F₂和墻壁對(duì)它的支持力F₃，因?yàn)榱Φ淖饔镁�過(guò)支點(diǎn)，所以它們對(duì)應(yīng)的力臂為0。裝滿水后熱水器的總重力，
根據(jù)杠桿平衡條件，膨脹螺釘?shù)睦��?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/201408250027384211374.png" style="vertical-align:middle;" />。
（3）若熱水器內(nèi)部?jī)蓚�(gè)加熱管的電阻阻值相同，根據(jù)，將兩個(gè)電阻串聯(lián)，電路的功率最小，將一個(gè)電阻單獨(dú)接入電路，電路的功率較大，將兩個(gè)電阻并聯(lián)接入電路，電路的功率最大，為2000W。單個(gè)電阻的功率為1000W。電阻的阻值。