Question

【题目】某电热砂锅的简化电路如图甲，R1、R2为发热电阻，R2=4R1，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换。工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。

（1）高档加热时，开关S应旋至触点___________（选填“ab”、“bc”或“cd”）位置。

（2）发热电阻R2的阻值为______？某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗________电能？

（3）在锅内装入1kg的牛肉和汤料，用高温档将它们从20℃加热到90℃需要15min，求电热砂锅的加热效率______。

Answer 1

【答案】cd 440 0.88 70.7%

【解析】

(1)[1]当开关S旋至触点ab位置，电路为断路，电路无电流，电热烧锅处于关闭状态；由可知，当开关S旋至触点bc位置，此时R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压不变，此时电路消耗功率最小，处于“低档”；当开关S旋至触点cd位置，此时R2短路，电路为只有R1的简单电路，电路电阻最小，处于“高档”。

(2)[2]高档加热时，可求得R1阻值

因为

所以

[3]开关S旋至触点bc位置，此时R1、R2串联，处于低档，低档功率

由乙图象可知，高温档工作时间

低温档工作时间

则本次烹饪共消耗电能

(3)[4]牛肉和汤料吸收的热量

高温档工作15min消耗的电能，由得

电热砂锅的加热效率