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(2012•武汉模拟)如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/29 09:51:25
(2012•武汉模拟)如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示.
额定电压 额定加热功率 指示功率 袋内充水 自动断电温度
220V 500W ≤0.2W 1kg 65℃
(1)由题意可知,红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______(选填“大”或“小”)得多;
(2)为了使用电热水袋更加安全,有的电热水袋里使用双重温控开关保护,也就是把两个温控开关______(选填“串联”或“并联”)起来使用;
(3)当热水袋原来的温度是15℃时,在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了,则此过程中水吸收的热量是______ J,电热水袋的发热效率为______.[c=4.2×103J/(kg•℃)].
(1)由图可见,红色指示灯L和发热体R是并联的,两端电压相等,发热体的功率要比指示灯的功率大得多,根据电功率的计算P=
U2
R,在电压U相等的情况下,功率P大的,电阻R反而小,因此发热体的电阻要小于指示灯的电阻.
故答案为:大.
(2)因为电热水袋里使用双重温控开关,也就是说只有这两个开关都闭合时,电热袋才可以工作,因此这两个开关是串联的.
故答案为:串联.
(3)热水袋中的水的质量m=1kg,温度从15℃升高到65℃,此过程中水吸收的热量是
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(65℃-15℃)=2.1×105J.
消耗的电能是
W=Pt=500W×10×60s=3×105J
则该电热水袋的发热效率为η=
Q吸
W×100%=
2.1×105J
3×105J×100%=70%.
故答案为:2.1×105;70%.
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