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，跌倒開關S自動斷開，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三檔調節

(1)煤油溫度升高20℃時，吸收了多少焦耳的熱量？

(2)R1的電阻是多少？

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

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量，再利用可求煤油溫度升高20℃時吸收的熱量；

(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，只有R1工作，根據可求出R1的阻值；

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

(1)由可得，煤油的質量：

，

煤油溫度升高20℃時，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S、S1都閉合時，只有R1工作，電路中的電阻最大（大于R2，也大于并聯時的總電阻），電功率最小，為低溫檔，且，則R1的阻值：

；

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

，

用兩個阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯，制成一個新的電熱器，則此時的總電阻：

，

接在家庭電路中工作11min，產生的熱量：

。

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