解题思路:(1)先根据Q=cm△t求出水吸收的热量,再根据Q=W=Pt求出该热水器的最小加热时间;
(2)由题意可知,发生漏电时人体与防电墙串联,根据电阻的串联求出防电墙两端的最小电压,再根据欧姆定律求出防电墙的电阻.
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×(50℃-20℃)=1.008×107J,
由题知,Q吸=W=Pt,
∴最小的加热时间:
t=[W/P]=
1.008×107J
1000W=1.008×104s=2.8h;
(2)由题意可知,人体与防电墙串联,
防电墙两端的最小电压:
UR=U-U人=220V-12V=208V,
防电墙的电阻:
R=
UR
I=
208V
0.02×10−3A=1.04×107Ω.
答:(1)该热水器将80kg的水从20℃加热到50℃,至少需2.8小时;
(2)防电墙两端的电压至少是208伏,R的阻值是1.04×107Ω.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算;热量的计算;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用.
考点点评: 本题考查了学生对吸热公式、电功公式、串联电路的特点、欧姆定律的了解与掌握,是一道电学和热学的综合计算题,知识点多、综合性强,属于难题.