Question

如圖為電熱水器的簡(jiǎn)易示意圖，通過開關(guān)S可以使熱水器處于加熱或保溫狀態(tài)．小明在熱水器的蓄水桶中裝水至最高水位時(shí)，桶底受到水的壓強(qiáng)是______Pa；閉合開關(guān)S時(shí)，熱水器處于______狀態(tài)，此時(shí)電能轉(zhuǎn)化為______能．桶中質(zhì)量為10kg的水由28℃加熱到98℃時(shí)吸收的熱量為______J[已知水的比熱容為4.2×10³J/，g取10N/kg]．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道裝水至最高水位時(shí)的水深和水的密度，利用液體壓強(qiáng)公式求桶底受到水的壓強(qiáng)；
（2）閉合開關(guān)S，對(duì)R₂短路，電路中的電阻最小，根據(jù)Q=W=t可知此時(shí)電流通過R₁產(chǎn)生的熱量最多，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)電流做功的實(shí)質(zhì)分析；
（4）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量．
解答：解：（1）裝水至最高水位時(shí)：
h=25cm=0.25m，
桶底受到水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.25m=2500Pa；
（2）當(dāng)閉合S，電路中只有R₁，電路中的電阻最小，
∵Q=W=t，電源電壓U不變，
∴在同樣的加熱時(shí)間內(nèi)，此時(shí)產(chǎn)生的熱量最多，處于加熱狀態(tài)；
（3）電流通過電阻時(shí)做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生熱量，供水吸收；
（4）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（98℃-28℃）=2.94×10⁶J．
故答案為：2500，加熱，內(nèi)，2.94×10⁶．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了液體壓強(qiáng)的計(jì)算、吸收熱量的計(jì)算、電流做功的實(shí)質(zhì)，利用公式 分析時(shí)，注意控制變量法的使用，是電學(xué)和熱學(xué)的綜合題，屬于難題．