解:(1)水所吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(40℃-20℃)=1.68×105J;
(2)由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S與S1都閉合時(shí),處于加熱狀態(tài),
此時(shí)只有電阻R1接入電路,電路電流I=
=
=4.4A;
(3)由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí),熱水器處于保溫狀態(tài),
此時(shí)電路電流I′=
=
=0.44A,
R1的電功率P1=I′2R1=(0.44A)2×50Ω=9.68W;
答:(1)當(dāng)水的溫度從20℃升高到40℃時(shí),這些水吸收的熱量是1.68×105J.
(2)當(dāng)電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流是4.4A.
(3)當(dāng)熱水器處于保溫狀態(tài)時(shí),R1電功率為9.68W.
解析分析:(1)由熱量公式可以求出水所吸收的熱量.
(2)當(dāng)溫控開關(guān)閉合時(shí),只有電阻R1接入電路,處于加熱狀態(tài),由歐姆定律可以求出電路電流.
(3)溫控開關(guān)斷開時(shí)處于保溫狀態(tài),由歐姆定律求出電路電流,由功率公式求出R1的電功率.
點(diǎn)評(píng):熟練應(yīng)用熱量公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式即可正確解題.