(2007•沈阳)小芳和妈妈一起去商场购买电热水器,售货员向她们推荐一种“速热变容式”热水器.这种电热水器有两种加热模式

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  • 解题思路:(1)由题知,需要的热水量较大时,热水器便启动“整胆加热”模式,使用上、下两根加热棒同时加热,利用公式

    Q=W=

    U

    2

    R

    t

    分析连接方式.

    (2)知道整胆的容积,利用密度公式可以求水的质量,又知道水的密度、水的温度变化值,利用吸热公式求水吸收的热量;知道了水吸收的热量和电热水器的效率可以计算电流做功,再根据电功率公式求工作时间.

    (1)由公式Q=W=

    U2

    Rt可知,当电热器两端的电压和通电时间一定时,要产生较多的热量,需要使电路的电阻较小,所以必须使两根加热棒并联;

    (2)水的质量:

    m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg,

    水吸收的热量:

    Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×(60℃-20℃)=1.344×107J;

    ∵η=

    Q吸

    W,

    ∴W=

    Q吸

    η=

    1.344×107J

    80%=1.68×107J,

    电热水器需要加热时间:

    t=

    W

    P=

    1.68×107J

    2000W=8400S=140min.

    答:(1)使用“整胆加热”模式时,两根电加热棒的电路连接方式是并联;

    (2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收1.344×107J的热量;

    电热水器需要加热140min.

    点评:

    本题考点: 热量的计算;密度的计算;电功率的计算.

    考点点评: 本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相联系,使学生觉得学了物理有用,涉及到了电阻连接方式的判断、吸收热量的计算、电功的计算,综合性强,属于难题.

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