如圖甲所示是一個電輔助太陽能熱水器（以下簡稱熱水器）。圖乙為該熱水器電加熱部分的原理圖，S是控制開關，可以在1、2、3三擋之間切換；如表為熱水器的銘牌。在光照條件不好時，可用電加熱器加熱，溫度達到預設溫度時會自動切換到保溫狀態(tài)，為了防止觸電，熱水器在向外供水過程中會自動斷電。某日因天氣原因，太陽輻射能為E=1.75×105J/（h?m2）（每小時每平方米輻射的熱量），太陽能只將水由20℃加熱到了30℃，此時開啟電加熱器，將水加熱到預設溫度70℃。已知太陽能板的面積為2m2，水吸收太陽能的效率為60%，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。供水過程中不計熱量損失，請根據(jù)以上條件分析計算：
| 項目 | 參數(shù) |
| 電源電壓（V） | 220 |
| 低溫擋功率（W） | 100 |
| 高溫擋功率（W） | 1200 |
| 容積（L） | 50 |
（2）太陽能板當天接收太陽能的時間；
（3）電路中電阻R2的阻值；
（4）為使熱水器更適合北方地區(qū)使用，在不改變低溫擋功率的前提下，將加熱功率提升到1600W，通過計算說明對電路的改進。（結果保留兩位小數(shù)）
【答案】（1）水吸收太陽能為2.1×106J；
（2）太陽能板當天接收太陽能的時間為10h；
（3）電路中電阻R2的阻值為44Ω；
（4）把電阻R2更換為32.27Ω的電阻即可。
（2）太陽能板當天接收太陽能的時間為10h；
（3）電路中電阻R2的阻值為44Ω；
（4）把電阻R2更換為32.27Ω的電阻即可。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：49引用：1難度：0.4
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1．王強和科技小組的同學們制作了一個可調節(jié)多擋位電熱器模型。為了分析接入電路的發(fā)熱電阻對電熱器電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路原理圖如圖所示，其中R1是電熱器的發(fā)熱電阻，R2是調節(jié)電阻，其最大阻值是20Ω。
（1）當滑動變阻器滑片滑到中點時，電流表的示數(shù)為0.6A，電壓表的示數(shù)為6V，求電源電壓和R1的阻值。
（2）當電熱器發(fā)熱功率最大時，10min產(chǎn)生的熱量是多少。
（3）當電熱器發(fā)熱功率最小時，電熱器R1的發(fā)熱功率是多大。發(fā)布：2025/1/10 8:0:1組卷：25引用：1難度：0.3 -
2．王強和科技小組的同學們制作了一個可調節(jié)多擋位電熱器模型。為了分析發(fā)熱電阻對電熱器電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路原理圖如圖所示，其中R1是電熱器的發(fā)熱電阻，R2是調節(jié)電阻，其最大阻值是20Ω。
（1）當滑動變阻器滑片P滑到中點時，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為5V，求電源電壓和R1的阻值？
（2）當電熱器發(fā)熱功率最大時，10min產(chǎn)生的熱量是多少？
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3．王強和科技小組的同學們制作了一個可調節(jié)多擋位電熱器模型。為了分析接入電路的發(fā)熱電阻對電熱器電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路原理圖如圖所示，其中R1是電熱器的發(fā)熱電阻，R2是調節(jié)電阻，其最大阻值是20Ω。
（1）當滑動變阻器滑片滑到中點時，電流表的示數(shù)為0.6A，電壓表的示數(shù)為6V，求電源電壓和R1的阻值？
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