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        1. 【題目】小星同學為自家的洗浴電熱水器設計了一個自動控制裝置,如圖所示R1是一個熱敏電阻(置于熱水器中),其阻值隨溫度的變化關系如表I,表Ⅱ是這個電熱水器的銘牌.已知繼電器線圈電阻R2為10Ω,左邊電源的電壓U0為6V 不變.當繼電器線圈R2中的電流增大到某一數(shù)值時,繼電器的銜鐵被吸下,電熱水器的電路斷開,停止工作;當繼電器線圈中的電流減小到某一數(shù)值時,繼電器的銜鐵被釋放,電熱水器電路閉合,開始工作.請回答: 表I:

          溫度t/℃

          10

          20

          30

          40

          50

          60

          70

          80

          90

          電阻R/Ω

          60

          42

          30

          20

          15

          10

          8

          6

          5

          表Ⅱ:

          型號

          FED﹣H50

          額定電壓

          交流220V

          最大水量

          50kg

          頻率

          50Hz

          額定內(nèi)壓

          0.75MPa

          額定功率

          2000W


          (1)正常工作時,電熱水器的電阻是多少?
          (2)若電熱水器內(nèi)的溫度控制在30℃~60℃之間,求銜鐵被吸下,電熱水器電路被斷開時,繼電器線圈的工作電流是多少?
          (3)電熱水器正常工作時效率為90%,將整箱水從30℃加熱到60℃需要多長時間?

          【答案】
          (1)解:由表Ⅱ可知,電熱水器的額定功率P=2000W,

          由P= 可得,電熱水器的電阻:

          R= = =24.2Ω;

          答:正常工作時,電熱水器的電阻是24.2Ω;


          (2)解:由表I可知,熱敏電阻R1的阻值溫度的升高而減小,則控制電路中的電流會增大;

          電熱水器內(nèi)的溫度控制在30℃~60℃之間,則水溫達到60℃時,銜鐵被吸下,此時R1=10Ω;

          控制電路的總電阻:R=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω,

          繼電器線圈中的電流:I= = =0.3A;

          答:銜鐵被吸下,電熱水器電路被斷開時,繼電器線圈的工作電流是0.3A;


          (3)解:將整箱水從30℃加熱到60℃需要吸收的熱量:

          Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×50kg×(60℃﹣30℃)=6.3×106J;

          電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率η= ,

          所以,消耗的電能:

          W= = =7×106J;

          根據(jù)P= 可得,加熱時間:

          t= = =3500s.

          答:電熱水器正常工作時效率為90%,將整箱水從30℃加熱到60℃需要3500s.


          【解析】(1)電熱器正常工作時的功率和額定功率相等,根據(jù)P= 可出電熱水器的電阻;(2)根據(jù)題意可知,水溫達到60℃時,銜鐵被吸下,熱水器電路被斷開,由表I可知,當溫度為60℃時熱敏電阻的阻值,進而求出串聯(lián)電路的總電阻,根據(jù)歐姆定律求出繼電器線圈的工作電流;(3)根據(jù)Q=cm(t﹣t0)求出將整箱水從30℃加熱到60℃需要吸收的熱量;電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率為η= ,據(jù)此求出電熱水器消耗的電能;根據(jù)W=Pt求出需要加熱的時間.

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          (1)推一下線圈的原因是:________

          (2)線圈不停轉(zhuǎn)動的原因是:________

          (3)要使線圈的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變,請?zhí)岢鰞蓚方案:

          ________

          ________

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          (1)________

          ________

          水晶簾動微風起

          (2)________

          ________

          滿架薔薇一院香

          (3)________

          ________

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