(3)不考慮熱損失，天然氣完全燃燒釋放的熱量Q放=Q吸，根據(jù)Q放=Vq求出所需天然氣的體積;

　　(4)根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量即為消耗的電能，根據(jù)t=

　　求出電加熱器正常工作的時(shí)間.

　　【解答】解：(1)由P=IU可得，電熱水器正常工作時(shí)的電流：

　　I=

　　=

　　=20A，由I=

　　可得，熱水器電熱絲的電阻： R=

　　=

　　=11Ω; (2)由ρ=

　　得水的質(zhì)量：

　　m=ρ水V=1.0×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg，

　　水吸收的熱量：

　　Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(50℃﹣20℃)=2.52×107J;

　　(3)不考慮熱損失，天然氣完全燃燒釋放的熱量：

　　Q放=Q吸=2.52×107J，

　　由Q放=Vq可得，所需天然氣的體積：

　　V天然氣=

　　=

　　=0.63m3;

　　(4)由題意可知，需通過(guò)電熱絲將水從28℃加熱到50℃，則該過(guò)程中水吸收的熱量：

　　Q吸′=cm(t﹣t0′)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(50℃﹣28℃)=1.848×107J，

　　由題知，消耗的電能：

　　W電=Q吸′=1.848×107J，

　　由P=

　　可得，電加熱器正常工作時(shí)間： t′=

　　=

　　=4200s.

　　答：(1)電熱水器正常工作時(shí)，電熱絲的電阻為11Ω，電流是20A;

　　(2)太陽(yáng)能熱水器貯滿(mǎn)水，水溫從20℃加熱到50℃時(shí)吸收了2.52×107J的熱量;

　　(3)若通過(guò)完全燃燒天然氣加熱一滿(mǎn)箱水，使其溫度從20℃升高到50℃時(shí)，不考慮熱量的損失，需要0.63m3的天然氣;

　　(4)由于寒冷陰雨，太陽(yáng)能熱水器只將水加熱到28℃，現(xiàn)要通過(guò)電熱絲將水加熱到50℃使用，需電加熱器正常工作4200s.

　　【點(diǎn)評(píng)】本題為電功和熱量的綜合計(jì)算題，涉及到電功率公式和歐姆定律、密度公式、吸熱公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式的應(yīng)用，知識(shí)面廣，難度大，要求學(xué)生要掌握各方面的知識(shí)，才能解決綜合性的問(wèn)題.

　　11.(2016秋•襄汾縣期末)無(wú)內(nèi)膽飲水機(jī)的電路原理如圖所示，電熱絲R1、R2繞在出水管上，水經(jīng)過(guò)出水管時(shí)被加熱，通過(guò)改變溫控開(kāi)關(guān)S2的狀態(tài)，可以選擇出溫水或開(kāi)水.該飲水機(jī)的額定電壓為220V，開(kāi)水加熱電功率是2000W，溫水加熱電功率是1100W，求：

　　(1)飲水機(jī)正常工作出溫水時(shí)，電熱絲中的電流是多少?

　　(2)電熱絲R1的電阻是多少?

　　(3)現(xiàn)在需要100℃的開(kāi)水500mL，已知水的初溫是20℃，水需要吸收多少熱量?如果該飲水機(jī)的效率是80%，則該飲水機(jī)正常工作時(shí)，燒開(kāi)這些水需要多少時(shí)間?

　　【分析】(1)由題意可知，飲水機(jī)正常工作出溫水時(shí)的功率和電壓，根據(jù)P=UI求出電熱絲中的電流;

　　(2)由電路圖可知，S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián);S1、S2閉合時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)P=UI=

　　判斷兩種情況下飲水機(jī)的電功率，然后判斷飲水機(jī)的狀態(tài)，根據(jù)P=UI=

　　和電阻的串聯(lián)求出電熱絲R1的電阻; (3)知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水的初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量，根據(jù)η=

　　×100%求出消耗的電能，利用P=

　　求出需要的加熱時(shí)間.

　　【解答】解：(1)飲水機(jī)正常工作出溫水時(shí)，由P=UI可得，電熱絲中的電流：

　　I=

　　=

　　=5A;

　　(2)由電路圖可知，S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián);S1、S2閉合時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，

　　由P=UI=

　　可知，S1、S2閉合時(shí)，電路的總電阻最小，飲水機(jī)的功率最大，處于加熱狀態(tài)，

　　則R2的阻值：

　　R2=

　　=

　　=24.2Ω;

　　S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電路中的總電阻最大，飲水機(jī)的功率最小，處于保溫狀態(tài)，

　　則電路的總電阻：

　　R=

　　=

　　=44Ω，

　　因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

　　所以，電熱絲R1的電阻：

　　R1=R﹣R2=44Ω﹣24.2Ω=19.8Ω;

　　(3)水的體積：

　　V=500mL=500cm3，

　　由ρ=

　　可得，水的質(zhì)量：

　　m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg，

　　水吸收的熱量：

　　Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×105J，

　　由η=

　　×100%可得，消耗的電能： W=

　　=

　　=2.1×105J，由P=

　　可得，需要的加熱時(shí)間： t′=

　　=

　　=105s.

　　答：(1)飲水機(jī)正常工作出溫水時(shí)，電熱絲中的電流是5A;

　　(2)電熱絲R1的電阻是19.8Ω;

　　(3)該飲水機(jī)正常工作時(shí)，燒開(kāi)這些水需要105s.

　　【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式、效率公式、電功公式的應(yīng)用，分清飲水機(jī)處于不同狀態(tài)時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵.

　　12.(2016•南岸區(qū)模擬)如圖所示是環(huán)保的“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”.它在有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，兩者皆具備時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸送至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈晚間照明使用.為了能使蓄電池的使用壽命更長(zhǎng)，要求充電至90%時(shí)停止充電，放電余留20%時(shí)停止電能輸出.下表為某型號(hào)“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)配置方案的相關(guān)參數(shù).