《2025年云南省标准教辅优佳学案配套测试卷九年级物理全一册人教版》

22.（9分）如图甲所示是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R₁为热敏电阻，其产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计。R₁阻值随温度变化的关系如图乙所示，R₂为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R₃、R₄为纯电热丝，均置于水箱中，R₃=22Ω。电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请回答下列问题。（1）如果电热水器中储有50kg的水，水升高20℃，水吸收的热量是多少？[c水=4.2×10³J/（kg·℃）]。

答案： 4.2×10⁶J
解析：Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×20℃=4.2×10⁶J

（2）加热时电热丝R₃的功率是多少？

答案： 2200W
解析：加热时R₃工作，电压220V，P=U²/R₃=(220V)²/22Ω=2200W

（3）如果将电热水器的水温设为60℃，R₂的阻值应该调至多少？

答案： 20Ω
解析：由图乙知，60℃时R₁=10Ω，控制电路电流I=0.2A，总电阻R总=U/I=6V/0.2A=30Ω，R₂=R总-R₁=30Ω-10Ω=20Ω