题目内容
【题目】小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图甲),小洋从此立志学好物理,长大后创新设计推进“中国造”.图乙是小洋设计的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表).
(1)求R1和R2的阻值;
(2)求出表中的“Px”;
(3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的,假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃,则用“中温挡”加热的方式需要多长时间.(设电热丝发热全部被马桶圈吸收,马桶圈的质量m=500g,马桶圈材料的比热容c=0.44×l03J/(kg℃))
【答案】(1)1100Ω;(2)88W;(3)20s
【解析】(1)由题中表格和电路图可知,当断开S1,将S2接a点时,定值电阻R1和R2串联,电路功率P1=22W,由串联电路特点和P=可得,P1=
=
=22W,所以R1
R2=2200Ω,当开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,电路功率P2=44W,由P=
可得:R1=
=1100Ω,所以R2=2200ΩR1=2200Ω1100Ω=1100Ω;(2)由题中表格和电路图可知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,由并联电路特点和P=
可得:Px=
=
2
=88W,(3)马桶圈吸收的热量:Q=cm△t=0.44×l03J/(kg℃)×0.5kg×4℃=880J,中温档加热功率P中温=P2=44W,电热丝发热全部被马桶圈吸收,由P=
可得用“中温挡”加热的方式需要的时间:t=
=20s.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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