如圖甲所示是一個電輔助太陽能熱水器（以下簡稱熱水器）。圖乙為該熱水器電加熱部分的原理圖，S是控制開關，可以在1、2、3三擋之間切換；如表為熱水器的銘牌。在光照條件不好時，可用電加熱器加熱，溫度達到預設溫度時會自動切換到保溫狀態，為了防止觸電，熱水器在向外供水過程中會自動斷電。某日因天氣原因，太陽輻射能為E=1.75×105J/（h?m2）（每小時每平方米輻射的熱量），太陽能只將水由20℃加熱到了30℃，此時開啟電加熱器，將水加熱到預設溫度70℃。已知太陽能板的面積為2m2，水吸收太陽能的效率為60%，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。供水過程中不計熱量損失，請根據以上條件分析計算：
| 項目 | 參數 |
| 電源電壓（V） | 220 |
| 低溫擋功率（W） | 100 |
| 高溫擋功率（W） | 1200 |
| 容積（L） | 50 |
（2）太陽能板當天接收太陽能的時間；
（3）電路中電阻R2的阻值；
（4）為使熱水器更適合北方地區使用，在不改變低溫擋功率的前提下，將加熱功率提升到1600W，通過計算說明對電路的改進。（結果保留兩位小數）
【答案】（1）水吸收太陽能為2.1×106J；
（2）太陽能板當天接收太陽能的時間為10h；
（3）電路中電阻R2的阻值為44Ω；
（4）把電阻R2更換為32.27Ω的電阻即可。
（2）太陽能板當天接收太陽能的時間為10h；
（3）電路中電阻R2的阻值為44Ω；
（4）把電阻R2更換為32.27Ω的電阻即可。
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：48引用：1難度：0.4
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