Question

【题目】智能电热马桶已经进入现代家庭，如图是简易的便座加热电路.电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，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、中、低”挡三种加热功能，其中低温挡的功率P1为22W，中温挡的功率P2为44W．[马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/（kg℃）]

（1）若开关S1______，开关S2接______，则便座加热电路处于高温挡加热状态.

（2）求高温挡功率P3_____．

（3）若电热丝发出热量的80%被马桶圈吸收，让质量为500g的马桶圈温度升高4℃，用“中温挡”加热需要多少秒____?

Answer 1

【答案】闭合 b 88W 25s

【解析】

(1)根据可知，要使便座加热电路处于高温挡加热状态，即电功率最大，那么需要总电阻最小，两电阻在并联状态下，总电阻最小，所以可以闭合开关S1，开关S2接b，这种情况下两电阻是并联的，便座加热电路处于高温挡加热状态；

(2)当电路处于低温挡时，总电阻最大，两电阻是串联的，那么需要断开S1，开关S2接a，可得到关系式

当电路处于中温挡时，这时电路中的总电阻中等大小，这情况下从图中可推测到应该是闭合开关S1，开关S2接a，只有电阻接入电路中，可以得到关系式

可求得，还可求得，R1、R2并联时的电阻是

那么高温挡功率是

(3)由题意可知，马桶圈吸收的热量是

电热丝放出的热量是

用“中温挡”加热需要的时间是

答：(1)若开关S1闭合，开关S2接b，则便座加热电路处于高温挡加热状态；(2)高温挡功率是88W；(3)若电热丝发出热量的80%被马桶圈吸收，让质量为500g的马桶圈温度升高4℃，用“中温挡”加热需要25s。