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(2010•佛山)小红同学设计的鱼缸自动控温加热系统电路如图所示,S2是她从网上掏来的自动控温开关,当温度低于20℃时它会自动闭合,当温度高于30℃时它会自动断开.红灯是通电的指示
题目详情
(2010•佛山)小红同学设计的鱼缸自动控温加热系统电路如图所示,S2是她从网上掏来的自动控温开关,当温度低于20℃时它会自动闭合,当温度高于30℃时它会自动断开.红灯是通电的指示灯,黄灯是保温时的指示灯,两灯电阻不计.分压电阻R1=500Ω,加热电阻丝R2=50Ω.
(1)若鱼缸是几何形状不规则的工艺品,已知鱼缸内水深为0.8m,水的底面积为2.5m2,则水对鱼缸底部的压力是多少?
(2)当开关S1闭合时,请计算当温度低于20℃时和高于30℃时加热系统的功率分别是多少?
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-08/31/1535690675-7032.jpg)
(1)若鱼缸是几何形状不规则的工艺品,已知鱼缸内水深为0.8m,水的底面积为2.5m2,则水对鱼缸底部的压力是多少?
(2)当开关S1闭合时,请计算当温度低于20℃时和高于30℃时加热系统的功率分别是多少?
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-08/31/1535690675-7032.jpg)
▼优质解答
答案和解析
(1)鱼缸水深:h=0.8m,
水对鱼缸底的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.8m=7840Pa,
鱼缸的底面积:S=2.5m2,
水对鱼缸底的压力:
F1=p水S=7840Pa×2.5m2=19600N;
(2)当开关S1闭合、温度低于20℃时,控温开关S2闭合,使电阻R1短路,只有R2工作,
则加热功率为P1=
=
=968W;
当高于30℃时,控温开关S2断开,此时R1与R2串联,
消耗功率P2=
=
=88W.
答:(1)水对鱼缸底部的压力是19600N;
(2)当开关S1闭合时,温度低于20℃时和高于30℃时加热系统的功率分别是968W、88W.
水对鱼缸底的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.8m=7840Pa,
鱼缸的底面积:S=2.5m2,
水对鱼缸底的压力:
F1=p水S=7840Pa×2.5m2=19600N;
(2)当开关S1闭合、温度低于20℃时,控温开关S2闭合,使电阻R1短路,只有R2工作,
则加热功率为P1=
U2 |
R2 |
(220V)2 |
50Ω |
当高于30℃时,控温开关S2断开,此时R1与R2串联,
消耗功率P2=
U2 |
R1+R2 |
(220v)2 |
50Ω+500Ω |
答:(1)水对鱼缸底部的压力是19600N;
(2)当开关S1闭合时,温度低于20℃时和高于30℃时加热系统的功率分别是968W、88W.
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