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初中物理电热器档位问题(电热器档位教学设计)

导语:初中物理焦耳定律——电热器换挡问题

大家好!今天小彤给大家讲的是焦耳定律里面的电热器换挡问题。

例题:如图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制)。

求:(1)当开关S闭合,开关S0断开时,饮水机是________状态(填“加热”或“保温”)

(2)保温电阻R2的阻值是多少?

(3)若正常工作时,该电热器加热的效率为80%,装满热水箱的水从20摄氏度加热到70摄氏度需要多长时间?

只闭合S时,电路中的总电阻为R2;两个开关都闭合时,电路中的总电阻是R1和R2并联的总电阻,并联的总电阻小于其中任何一个电阻,所以只闭合S时的电阻较大,功率较小,是保温状态,根据表格,保温功率为50W。

根据小彤老师的公式,将U=220V和P保温=50W代入,算出R2=968欧

根据表格的数据,P加热=500W,装满的水的体积V=1L=0.001m3,质量m=ρV=1kg

根据小彤老师给的公式,水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=2.1✖️10^5J,已知加热效率为80%,代入公式算出W=2.625✖️10^5J,t=W/P加热=525s。

小彤老师给大家总结电热器换挡问题解题方法:

电路中的电阻越大,功率越小

加热的功率最大

保温的功率最小

中温档排在中间

都要记住哦

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