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入库时间：2017-04-10
电热加湿器靠电流的热效应工作．某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示．电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度．当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中．
工作电压220V
工作频率50Hz
最大运行功率40W
储水箱容量2.4L
尺寸高315mm，底部直径
168mm
满水工作时间高气雾量
10h，低气雾量24h
（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值．
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积．
（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为605Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电功率是多少瓦？[c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1×103kg/m3，电热丝R1产生的热量全部被水吸收．环境为标准大气压]．
答案【考点】电功与热量的综合计算．
【分析】（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器接入电路的阻值为0，只有电热丝工作，根据P=
求出其电阻值；（2）根据Q=W=Pt求出电热丝产生的热量，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，在标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水的质量，再根据密度公式求出水的体积；
（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，根据欧姆定律求出电流，再根据P=I2R1求出电热丝R1的电功率．
【解答】解：
（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器接入电路的阻值为0，只有电热丝工作，
根据P=
可得，电热丝R1的电阻值：R1=
=
=1210Ω；（2）t=5min36s=336s，
用最大运行功率工作，这段时间内电热丝产生的热量：
Q放=W=Pt=40W×336s=1.344×104J，
由题意得Q吸=Q放=1.344×104J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得，水的质量：
m=
=
=0.04kg，由ρ=
可得，水的体积：V=
=
=4×10﹣5m3；（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，
电路中的电流：
I=
=
=
A，此时电热丝R1的电功率：
P1=I2R1=（
A）2×1210Ω≈17.8W．答：（1）电热丝R1的电阻值1210Ω；
（2）加热仓中水的体积4×10﹣5m3；
（3）电热丝R1的电功率是17.8W．
