2019年中考物理试题分类汇编练习——热学综合计算专题(word版含答案).doc

2019年中考物理试题分类汇编热学计算专题1.（2019龙东，36）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20加热到90，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2103J/（kg）（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%求：将热水箱中的水从20加热到90的时间为多少秒？2.(2019娄底，24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_（选填“关”“低档”或“高档”）（2）求电热加湿器中R1的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为4.2103J/（kg）（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/（kWh）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？ （1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，据此判断电热加湿器的状态；（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电热加湿器的功率最大，处于高挡，根据PUI求出电热加湿器中R1的阻值；（3）由图乙知工作30min内高档工作的时间，根据P求出在高档正常工作时消耗的电能，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，利用Q吸cmt求出水升高的温度；（4）3000revs/（kWh）表示：每消耗1kWh的电能，电能表的转盘就转过3000r，据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能，根据P求出加湿器在低挡加热的实际功率；由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，根据电阻的串联和PUII2R求出电路中的电流，利用PI2R求出此时电阻R2的实际功率。3.(2019邵阳，34)如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20请你通过计算回答：（1）此时水和热水壶的总质量是多少？（2）加热前水对壶底的压强多大？（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg），g10N/kg4.(2019益阳，26) 某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20的水后加热至70，已知水的比热容c水=4.2103J/(kg)，干木材的热值q=1.2107J/ kg。（1）水需要吸收多少热量？（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？5.（2019随州，19）随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1R2）求：（1）R1的阻值；（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为1.1103J/（kg）6.（2019淮安，24）如图是一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的 接触面积为0.02m2。该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W.g取10 N/kg， 水的比热容为4.2103J/（kg）（1）求电热水壶的额定电流（保留一位小数）（2）求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。（3）用此电热水壶将1kg，初温为20的水加热到100，水至少吸收多少热量？（4）电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为lkg、初温为20的水加热到100 需要多长时间。7.（2019苏州，28）某款电热水壶的相关信息如表所示，现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20的水，放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求：(1)装入水后水壶对桌面的压强p；(2)水吸收的热量Q；(3)将水烧开所需时间t；(c=4.2103J/(kg),g=10N/kg)8.（2019临沂，30）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温档功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小眀用高温档淋浴时，水的初温是20，淋浴头的出水温度为40C，淋浴20min共用水100L假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水=4.2103J/（kgC）】求：（1）电热丝R1的阻值。（2）该热水器高温档功率。9.（2019 青岛，15）下图是质量为 100g 的某物质温度随加热时间的变化图象，前 10min 它吸收的热量是 7.210 3J。求该物质的比热容。10.（2019淄博，25）下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5kg 的水从20C加热至沸腾？【c水=4.2103（kg）】（2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？11.（2019天津，20）某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时，把1kg水从20加热到100用时7min，已知c水=4.2103J/（kg），求：（1）水吸收的热量；（2）电热水壶的热效率。12.（2019攀枝花，31）攀枝花市被誉为“阳光花城”，阳光资源丰富。某同学将装有0.35kg、28的水的瓶子放在阳光照射的水平地面上。经过一段时间后，测得水温为38已知水面距瓶底的高度为0.16m，水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg），g取10N/kg。求：（1）水对瓶底的压强；（2）瓶中的水吸收的热量。13.（2019宿迁，18）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图所示：（1）当开关S1断开，S2接a时，该电火锅选用_档工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。（2）当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20的水升高多少（c水=4.2103J/（kg）？14.（2019辽阳，27）图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S分别置 于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位， 已知两档空气炸锅的高温档功率为900W，R2 阻值为96.8，求：（1）发热体R1的阻值是多少？（2 ）空气炸锅一次性可装入200g牛柳，若将这些牛柳从40加热到190，牛柳需要吸收多少热量？ c牛柳=3103J/ (kg）（3）不计热量损失，用高温档将200g牛柳从40加热到190，需要多长时间？15.（2019泰安，26）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压U1恒为6V。当电磁铁线圈中的电流I8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I8mA时，继电器上方触点和触点c接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中，U2220V，加热时的功率P加热2200W，保温时的功率P保温110W，加热效率90%，R22R1，水箱内最低温度为0，水的比热容c水=4.2103J/（kg）。（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？（3）该热水器在加热状态下，将44 kg、20的水加热到50需要多少时间？2019年中考物理试题分类汇编热学计算专题答案1.（2019龙东，36）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20加热到90，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2103J/（kg）（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%求：将热水箱中的水从20加热到90的时间为多少秒？解：（1）由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由PUI可知电路的总功率最小，处于保温状态；根据PUI知，此时电路中的电流：I保温0.2A；（2）根据知，水的质量 mV1.0103kg/m3103m31.0kg，水吸收的热量为Q吸cmt4.2103J/（kg）1.0kg（9020）2.94105J，（3）因为，所以消耗的电能为：W电3.675105J，因为P，所以加热所需时间为t918.75s。 答：（1）保温；此时电路中的电流是0.2A；（2）水吸收的热量是2.94105J；（3）将热水箱中的水从20加热到90的时间为918.75秒。2.(2019娄底，24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_（选填“关”“低档”或“高档”）（2）求电热加湿器中R1的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为4.2103J/（kg）（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/（kWh）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？ （1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，据此判断电热加湿器的状态；（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电热加湿器的功率最大，处于高挡，根据PUI求出电热加湿器中R1的阻值；（3）由图乙知工作30min内高档工作的时间，根据P求出在高档正常工作时消耗的电能，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，利用Q吸cmt求出水升高的温度；（4）3000revs/（kWh）表示：每消耗1kWh的电能，电能表的转盘就转过3000r，据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能，根据P求出加湿器在低挡加热的实际功率；由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，根据电阻的串联和PUII2R求出电路中的电流，利用PI2R求出此时电阻R2的实际功率。解：（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，电热加湿器的状态是关；（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定，由PUI可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，则电热加湿器中R1的阻值：R1121；（3）由图乙知，工作30min时，其中高档工作时间为10min，低档工作时间为20min，由P可得，在高档正常工作时消耗的电能：W高P高t高400W1060s2.4105J，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸W高2.4105J，由Q吸cmt可得，水升高的温度：t19；（4）因3000revs/（kWh）表示：每消耗1kWh的电能，电能表的转盘就转过3000r，则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能：WkWh0.009kWh3.24104J，加湿器在低挡加热的实际功率：P低81W，由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由PUII2R可得，电路中的电流：IA，此时电阻R2的实际功率：P2I2R2I23R1（A）2312160.75W。答：（1）关；（2）电热加湿器中R1的阻值为121；（3）可以使注水仓中冷水的温度升高19；（4）此时电阻R2的实际功率是60.75W。3.(2019邵阳，34)如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20请你通过计算回答：（1）此时水和热水壶的总质量是多少？（2）加热前水对壶底的压强多大？（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg），g10N/kg解：（1）水的体积：V水1.5L1.5103m3，根据可得水的质量：m水水V水1.0103kg/m31.5103m31.5kg；则水和热水壶的总质量：mm壶+m水0.5kg+1.5kg2kg；（2）水深h15cm0.15m，则壶底受到水的压强：pgh1103kg/m310N/kg0.15m1.5103Pa；（3）1标准大气压下水的沸点是100，则水吸收的热量：Q吸c水m水（tt0）4.2103J/（kg）1.5kg（10020）5.04105J；答：（1）此时水和热水壶的总质量是2kg；（2）加热前水对壶底的压强为1.5103Pa；（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收5.04105J热量。4.(2019益阳，26) 某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20的水后加热至70，已知水的比热容c水=4.2103J/(kg)，干木材的热值q=1.2107J/ kg。（1）水需要吸收多少热量？（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？5.（2019随州，19）随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1R2）求：（1）R1的阻值；（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为1.1103J/（kg）解：（1）闭合开关S1，R1单独接入电路，R1R2，根据P可知电暖气处于低温；R1的阻值：R1110；（2）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，“高温”挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联。P中温P高温P低温1600W440W1160W；根据PUI可得，“中温档”正常工作时的电流：I25.27A；（3）因为P，所以电暖器的“高温”档正常工作10min，放出的热量：WP高温t1600W1060s9.6105J；空气吸收的热量：Q吸W50%9.6105J4.8105J，由Q吸cmt可得，房间空气升高的温度：t8.73。答：（1）R1的电阻是11；（2）电暖器“中温”档正常工作时的电流是5.27A；（3）可使此房间的空气温度升高8.73。6.（2019淮安，24）如图是一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的 接触面积为0.02m2。该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W.g取10 N/kg， 水的比热容为4.2103J/（kg）（1）求电热水壶的额定电流（保留一位小数）（2）求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。（3）用此电热水壶将1kg，初温为20的水加热到100，水至少吸收多少热量？（4）电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为lkg、初温为20的水加热到100 需要多长时间。解：（1）由P=UI可得，电热水壶的额定电流：（2）电热水壶对桌面的压力：F=G=mg=0.6kg10N/kg=6N，电热水壶对桌面的压强：（3）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg（100-20）=336000J；（4）已知不考虑热量损失，所以消耗的电能W=Q=336000J，由 可得，需要的加热时间：7.（2019苏州，28）某款电热水壶的相关信息如表所示，现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20的水，放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求：(1)装入水后水壶对桌面的压强p；(2)水吸收的热量Q；(3)将水烧开所需时间t；(c=4.2103J/(kg),g=10N/kg)解：（1）壶内装入质量为1kg的水，重力是：G水=mg=1kg10N/kg=10N，装入水后水壶对桌面的压力是：F=10N+5N=15N；装入水后水壶对桌面的压强是： =750Pa；（2）水壶装了质量为1kg，初温为20的水，标准大气压下水的沸点是100，则水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J（kg）1kg（100-20）=3.36105J；（3）不计热损失，W=Q吸，由 知道，电热水壶工作时间是：=336s。8.（2019临沂，30）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温档功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小眀用高温档淋浴时，水的初温是20，淋浴头的出水温度为40C，淋浴20min共用水100L假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水=4.2103J/（kgC）】求：（1）电热丝R1的阻值。（2）该热水器高温档功率。解：（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路；因为并联的总电阻小于其中任一分电阻，根据P=可知，只闭合S1时，电阻较大，功率较小，为低温档，电热丝R1的阻值：R1=8.8；（2）用高温档淋浴时，淋浴20min共用水100L，水的质量：m=V=1.0103kg/m310010-3m3=100kg；水从初温20升高到40C吸收的热量：Q=cmt=4.2103J/（kgC）100kg（40C-20C）=8.4106J；由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，则消耗的电能：W=Q=8.4106J；该热水器高温档功率：P高=7000W。答：（1）电热丝R1的阻值为8.8；（2）该热水器高温档功率为7000W。9.（2019 青岛，15）下图是质量为 100g 的某物质温度随加热时间的变化图象，前 10min 它吸收的热量是 7.210 3J。求该物质的比热容。【答案】2400J/(kg)10.（2019淄博，25）下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5kg 的水从20C加热至沸腾？【c水=4.2103（kg）】（2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？解：（1）在1标准大气压下水的沸点为100，则把0.5kg的水从20加热至沸腾需要吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2103J/（kg）0.5kg（100-20）=1.68105J，由 可得，需要消耗的电能： 由 可得，需要加热的时间： 所以，该饮水机正常加热3min不能把1标准大气压下0.5kg水从20加热至沸腾；（2）由图可知，开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，饮水机的功率最大，处于加热状态，由 可得，R1的阻值：由表格数据可知，该饮水机正常保温时的功率P保温=22W，由题意可知，开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，饮水机的功率最小，处于保温状态，由P=UI可得，此时电路中的电流该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率：P1=I2R1=（0.1A）248.4=0.484W。11.（2019天津，20）某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时，把1kg水从20加热到100用时7min，已知c水=4.2103J/（kg），求：（1）水吸收的热量；（2）电热水壶的热效率。解：（1）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2103J/（kg）1kg（100-20）=3.36105J。（2）工作时间t=7min=420s，电热水壶正常工作7min消耗的电能：W=Pt=1000W420s=4.2105J，则电热水壶的热效率：=100%=100%=80%。答：（1）水吸收的热量为3.36105J；（2）电热水壶的热效率为80%。12.（2019攀枝花，31）攀枝花市被誉为“阳光花城”，阳光资源丰富。某同学将装有0.35kg、28的水的瓶子放在阳光照射的水平地面上。经过一段时间后，测得水温为38已知水面距瓶底的高度为0.16m，水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg），g取10N/kg。求：（1）水对瓶底的压强；（2）瓶中的水吸收的热量。【答案】（1）水对瓶底的压强为1.6103Pa；（2）瓶中的水吸收的热量为1.47104J。13.（2019宿迁，18）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图所示：（1）当开关S1断开，S2接a时，该电火锅选用_档工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。（2）当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20的水升高多少（c水=4.2103J/（kg）？解：（1）由图知，当S1断开，S2接a端，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由P=可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作；（2）当开关S1断开，S2接b时，电阻R2单独接入电路，为中温档，此时电路中的电流：I中温=2A，由欧姆定律可得，接入电路的电热丝的阻值：R2=110；（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做的功：W=P高温t=880W760s=369600J=3.696105J，因电热丝产生的热量全部被水吸收，则Q吸=cmt可得水升高的温度：t=3.696105J/4.2103J/（kg）1kg=88，因为在1个标准大气压下，水的沸点是100，且水的初温为20，所以只能使水升高80。答：（1）低温；（2）当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是2A；接入电路的电热丝的阻值是110；（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做了3.696105J的功；若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20的水升高80。14.（2019辽阳，27）图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S分别置 于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位， 已知两档空气炸锅的高温档功率为900W，R2 阻值为96.8，求：（1）发热体R1的阻值是多少？（2 ）空气炸锅一次性可装入200g牛柳，若将这些牛柳从40加热到190，牛柳需要吸收多少热量？ c牛柳=3103J/ (kg）（3）不计热量损失，用高温档将200g牛柳从40加热到190，需要多长时间？15.（2019泰安，26）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压U1恒为6V。当电磁铁线圈中的电流I8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I8mA时，继电器上方触点和触点c接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中，U2220V，加热时的功率P加热2200W，保温时的功率P保温110W，加热效率90%，R22R1，水箱内最低温度为0，水的比热容c水=4.2103J/（kg）。（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？（3）该热水器在加热状态下，将44 kg、20的水加热到50需要多少时间？解：（1）热敏电阻中允许通过的最大电流I0 = 15mA，此时控制电路中最小电阻R总小= = = 400由图象得水箱内最低温度为0时热敏电阻阻值最小， R最小=100保护电阻阻值至少为R0=R总小R最小=400100=300热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总= = = 750热敏电阻的阻值R = R总R0 = 750300= 450由图乙图象查得，储水箱中水温是70（2）加热状态时，电阻R1、R2并联在工作电路中 R并并联电路的总电阻：R并22R22R1由式解得：R133、R266保温状态时，电阻R2、R3串联在工作电路中R串440R3=R串R2=44066=374（3）水吸收的热量：Q吸= cm（tt0）电流做的功：W加热加热时间：t加热2800s