解题思路:(1)已知指示灯L的电阻比发热体R的额定电压和额定功率,根据R=
U
2
P
可知两电阻的大小关系;
(2)两开关串联时,相互影响,必须都闭合电路才能工作,并联时,互不影响,闭合任何一个都能使电路工作;
(3)根据密度公式求出袋内水的质量,根据热量的计算公式Q=cm△t计算出水吸收的热量,根据W=Pt计算出消耗的电能,根据η=
Q
吸
W
×100%就可以求出电热水袋的发热效率.
(1)由电路图可知,指示灯和发热体并联,两端的电压相等,
由表格数据可知,指示功率远小于额定热功率
根据P=
U2
R可知,发热体R的电阻要比红色指示灯L的电阻小得多;
(2)因为电热水袋里使用双重温控开关,也就是说只有这两个开关都闭合时,电热袋才可以工作,因此这两个开关是串联的;
(3)根据ρ=[m/V]可得,热水袋中的水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
温度从15℃升高到65℃,此过程中水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(65℃-15℃)=2.1×105J.
消耗的电能:
W=Pt=500W×8×60s=2.4×105J,
则该电热水袋的发热效率:
η=
Q吸
W×100%=
2.1×105J
2.4×105J×100%=87.5%.
故答案为:
(1)小;
(2)串联;
(3)2.1×105;87.5.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算;串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算.
考点点评: 本题由电热水袋入手考查相关的物理知识,熟练应用电功率公式、吸热公式、电功公式和效率公式是关键,同时要注意从表格中得出相关的信息.