(7分)如图是某型号电热水器的电路原理图。R1、R2为电热丝,将开关S依次置于ab、bc、cd位置时,电热水器分别处于断电、保温、加热状态。已知该电热水器的保温...

2023-04-22 16:12发布

这道初中物理的题目是:
(7分)如图是某型号电热水器的电路原理图。R1、R2为电热丝,将开关S依次置于ab、bc、cd位置时,电热水器分别处于断电、保温、加热状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW,R2=8.8Ω。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表:

导线规格
导线横截面积S/ mm 2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
 
(1)求电热丝R1的阻值;
(2)从用电安全角度考虑,安装该电热水器时,至少应选择上表中横截面积为多大的铜芯导线,请通过计算说明;
(3)在加热状态下,电热水器正常工作10min所产生的热量相当于完全燃烧多少m3煤气所放出的热量。(假设电热水器正常工作时把电能全部转化为热能)(煤气的热值约为4.0×107J/ m3
1条回答
啊庆
1楼-- · 2023-04-22 16:26
这道初中物理题的正确答案为:
(1) 44Ω;(2)4 mm 2;(3)0.099 m3
解题思路
(1)电热水器保温时,只有R1工作。R1 = U12/P1= (220V)2/1100w=44Ω
(2)电热水器加热时,R1与R2并联工作。
通过R1的电流:I1= U/R1=220V/44Ω=5A 
通过R2的电流:I2= U/R2=220V/8.8Ω=25A
干路中的电流:I= I1+I2=5A+25A=30A选择导线时,应使导线的安全载流量大于最大电流,所以应选安全载流量为37A的导线,即应选择表中横截面积为4 mm 2的铜芯导线;
(3)电热水器产生的热量:Q=W=UIt=220V×30A×10×60s=3.96×106J
所需煤气的体积:V=Q/q=3.96×106J/4.0×107J/m3="0.099" m3

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