题目

如图是小灵家新购买的电热水器的简化原理图，R1和R2为定值电阻，S为温控开关，a、b是开关的连接触点，电热水器部分参数如表所示。额定电压220 V加热功率2000 W保温功率200 W求： （1） 当把25 kg的水由20 ℃加热到60 ℃时，水吸收的热量；若热水器加热时的效率为80%，需要消耗的电能；[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] （2） R2的阻值。 答案： 解：把25 kg的水由20 ℃加热到60 ℃时，水吸收的热量Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg·°C)×25kg×(60°C−20°C)=4.2×106J消耗的电能为W=Q吸η=4.2×106J80%=5.25×106J答：当把25 kg的水由20 ℃加热到60 ℃时，水吸收的热量为4.2×106J；若热水器加热时的效率为80%，需要消耗的电能为5.25×106J 解：由图可知，当开关接b时，R1和R2串联，为保温挡，它们的总阻为R总=U2P保温=(220V)2200W=242Ω当开关接a时，只有R1工作，为加热挡，它的电阻为R1=U2P加热=(220V)22000W=24.2ΩR2的阻值为R2=R总−R1=242Ω−24.2Ω=217.8Ω答：R2的阻值为217.8Ω。

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