Question

初三物理题一道，有点儿难啊~

过程细致，计算准确，公式别忘了哈，

Answer 1

（1）不管是加热还是保压，R0 和 L 都是串联，而且它们与其他电阻都是并联。所以，R0 和 L的电压之和恒为 220 V。
因为 L 在通路状态时电压恒为 2 V，所以，R0 的电压也是固定值：U0 = 220 - 2 = 218 V。
因为 L 发绿光，即电流满足 I′≥ mA；而 R0、L 串联，所以 R0 的电流亦满足 I0 = I′≥ mA。
所以，根据欧姆定律：I = U/R，得：
　　R0 = U0 / I0 ≤ 218 V / 40 mA = 5450 Ω；
即：R0 最大电阻为 5450 Ω；

（2）保压时，R2 的电压为：U2 = 220 V；
R2 的额定功率为：P2 = W / t = 0.2 kWh / 1 h = 0.2 kW；
根据电功率公式：P = U²/R，得：
　　R2 = (U2)²/P2 = (220 V)² / 0.2 kW = 242 Ω；

（3）根据功率公式：P = W/t，得正常工作 35 min，R1 做的功为：
　　W1 = P1·t = 800 W × 35 min = 1680 kJ
其中被水吸收的热量为：
　　Q = η·W1 = 1680 kJ × 90% = 1512 kJ
根据比热容公式：C = Q/(m·ΔT) 和密度公式：ρ= m/V 得加热 35min，水温升高量为：
　　ΔT = Q/(C·m)
　　= Q/(C·ρ·V)
　　= 1512 kJ / [4.2×10³J/(kg·℃) ·1.0×10³kg/m³ · 5L]
　　= 72℃
所以，35 min后，水温为：
　　T = T0 + ΔT = 20℃ + 72℃ = 92℃；

追问

第三题你错了。绝对错了。

追答

是方法错，还是计算错？

追问

答案错了，我只是看了答案，还没仔细看过程。

追答

如果答案和楼下 “gaozhg000” 的相同，那么就是我错了。
我没考虑在加热过程中，保压加热器也对水加热。

追问

嗯，楼下的答案是对啊~不过你貌似物理很好啊~~`

追答

虽然我做错了，但是我还是要跟你说说：这道题确实挺复杂，题目很大，考察的范围很广，但是难度并不是很大。所用的都是基本的物理公式；电路图看似复杂，但其实只是将两个简单电路图合为一个而已；二极管和电阻R0确实很特殊，但其工作方式题目已经说得很清楚了，把它们当做某些物理属性特殊的用电器即可；只有最后一问，也就是我做错的地方，才算是有点难度，是真正考察你审题能力和细心程度的地方。只要你耐心地把题目仔细读几遍，做出个80~90%没问题。至于我做错的地方，也没什么难理解的，只是考虑到和没考虑到的问题。

追问

你高中么？我初三，理科是我很倍感头疼的一个问题，真的是，哎。

追答

10年前我就上高中了。
　　学习理科，最重要的就是思考，要勤于思考、善于思考。虽然做任何事情都需要思考——否则永远不会有进步——但是，学习理科更需要思考，尤其是逻辑思考。学习理科不要死记硬背，要理解。理解的唯一有效方法就是思考。学而不思则罔，思而不学则殆：学呢，就是要获取知识，要多读、多听；思呢，就是要理解所获取的知识，要多问为什么。问题提的越多，说明你思考的越多；问题解决时你的收获就越多。

追问

额。。同志。。大道理是没有用的。。特别是这种枯燥的道理。。

追答

1、方法呢，都是针对问题的。问题越具体，方法就越具体。
2、如果你是某个具体的题目不懂，那解决起来很简单——先自己想，不行就问别人。
3、如果你对某门课有很多问题，甚至几乎全是问题，那就随便挑一个问题，从它入手，逐个解决。
4、如果你对某门课没有感觉，完全不知其所云，那你应该从这门课的第一章、第一节开始，重新学习、重新认识这门课。
　　总之，只有你先提出问题，别人才能帮你解决问题。而要想提出问题，就必须进行思考。思考得越深，提出的问题就越有价值。

Answer 2

1）不管是加热还是保压，R0 和 L 都是串联，而且它们与其他电阻都是并联。所以，R0 和 L的电压之和恒为 220 V。
因为 L 在通路状态时电压恒为 2 V，所以，R0 的电压也是固定值：U0 = 220 - 2 = 218 V。
因为 L 发绿光，即电流满足 I′≥ mA；而 R0、L 串联，所以 R0 的电流亦满足 I0 = I′≥ mA。
所以，根据欧姆定律：I = U/R，得：
　　R0 = U0 / I0 ≤ 218 V / 40 mA = 5450 Ω；
即：R0 最大电阻为 5450 Ω；

（2）保压时，R2 的电压为：U2 = 220 V；
R2 的额定功率为：P2 = W / t = 0.2 kWh / 1 h = 0.2 kW；
根据电功率公式：P = U²/R，得：
　　R2 = (U2)²/P2 = (220 V)² / 0.2 kW = 242 Ω；

（3）根据功率公式：P = W/t，得正常工作 35 min，R1 做的功为：
　　W1 = P1·t = 800 W × 35 min = 1680 kJ
其中被水吸收的热量为：
　　Q = η·W1 = 1680 kJ × 90% = 1512 kJ
根据比热容公式：C = Q/(m·ΔT) 和密度公式：ρ= m/V 得加热 35min，水温升高量为：
　　ΔT = Q/(C·m)
　　= Q/(C·ρ·V)
　　= 1512 kJ / [4.2×10³J/(kg·℃) ·1.0×10³kg/m³ · 5L]
　
　　T = T0 + ΔT = 20℃ + 72℃ = 92℃；

追问

同学，伱道德败坏啊抄袭一楼的啊，嗯哼？

Answer 3

（1）因为 L 发绿光，即电流≥ 40mA；L 的电压为 2 V，则R0 的电压：U0 = 220 - 2 = 218 V而 R0、L 串联，当电流I＝ 40mA时，R0最大。即：
　　R0 = U0 / I0 ＝ 218 V / 40 mA = 5450 Ω；
（2）保压时，R1断开，R2 与R0的支路并联电压为：U2 = 220 V；
R2 的额定功率为：P2= W / t = 0.2 kWh / 1 h = 0.2 kW；
　　R2 = (U2)²/P2 = (220 V)² / 0.2 kW = 242 Ω；

（3）正常加热时，R1、R2 与R0的支路并联：加热电路是R1、R2 并联，它们的总功率为P = P1+P2＝800W+200W＝1000W。
工作35分钟，有：Q＝90%W＝90%Pt＝1000W×35×60s×90%=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃) ·1.0×10³kg/m³ · 5L×Δt
Δt=90℃ 好像末温为20+90＝110
但末温只能到105℃，过了105℃保压，且水温不变 。所以末温只能到105℃

追问

对了、你物理肿么这么好呢？嗯哼？

追答

教这门课

追问

额，，，原来如此额，老师额。。。