纳米技术不仅应用于高科技,在生产、生活中也得到广泛的应用,如纳米洗衣机、纳米冰箱、纳米服装等.某中学纳米课题研究小组的同
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解题思路:(1)根据P=

U

2

R

可知,低温档时,电路中的电阻最大,结合电路图找出电阻最大时即可;

(2)根据R=

U

2

P

求出三个档位的总电阻,根据电阻的串联分别求出三电阻的阻值;

(3)选前两个型号的电热水器,根据W=Pt可知在高温挡通电1min消耗的电能关系;已知水的密度和体积根据m=ρv计算出水的质量,再根据Q=cm△t求温度升高之比.

(1)接3时为低温档,因为此时电阻最大,根据P=UI=

U2

R,电功率最小;

(2)当接1时为高温档,电路只有R1接入电路,额定功率P1=2.2kW=2200W,

则R1=

U2

P1=

(220V)2

2200W=22Ω;

当接2时为中温档,电路为R1、R2串联,额定功率P2=1kW=1000W,

则R′=

U2

P2=

(220V)2

1000W=48.4Ω,

R2=R′-R1=48.4Ω-22Ω=26.4Ω;

(3)选前两个型号的电热水器,

由ρ=[m/V]可得,电热水器中水的质量:

m1=ρV1=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg,

m2=ρV2=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,

在高温挡通电1min消耗的电能,由于功率相同则根据W=Pt可知:W1=W2

则水吸收的热量Q=W,则Q1=Q2

由Q=cm△t得△t=

Q吸

cm,

△t1

△t2=

Q1

cm1

Q2

cm2=

m2

m1=[50kg/40kg]=[5/4].

答:(1)S接3时为低温档,因为此时电阻最大,电流最小,电功率最小;

(2)R2的阻值26.4Ω;

(3)前两个型号的电热水器,两水箱中水的温度升高之比为5:4.

点评:

本题考点: 欧姆定律的应用;电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题考查了串联电路的特点和电功率公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用,关键是根据电功率公式结合电路图判断出高温档位和低温档位.