如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器（以下简称热水器）。图乙为该热水器电加热部分的原理图，S是控制开关，可以在1、2、3三挡之间切换；如表为热水器的铭牌。在光照条件不好时，可用电加热器加热，温度达到预设温度时会自动切换到保温状态，为了防止触电，热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因，太阳辐射能为E=1.75×105J/（h•m2）（每小时每平方米辐射的热量），太阳能只将水由20℃加热到了30℃，此时开启电加热器，将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2，水吸收太阳能的效率为60%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：
| 项目 | 参数 |
| 电源电压（V） | 220 |
| 低温挡功率（W） | 100 |
| 高温挡功率（W） | 1200 |
| 容积（L） | 50 |
（2）太阳能板当天接收太阳能的时间；
（3）电路中电阻R2的阻值；
（4）为使热水器更适合北方地区使用，在不改变低温挡功率的前提下，将加热功率提升到1600W，通过计算说明对电路的改进。（结果保留两位小数）
【答案】（1）水吸收太阳能为2.1×106J；
（2）太阳能板当天接收太阳能的时间为10h；
（3）电路中电阻R2的阻值为44Ω；
（4）把电阻R2更换为32.27Ω的电阻即可。
（2）太阳能板当天接收太阳能的时间为10h；
（3）电路中电阻R2的阻值为44Ω；
（4）把电阻R2更换为32.27Ω的电阻即可。
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：48引用：1难度：0.4
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