Question

【题目】“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜lmin，用温度传感器测得其温度升高了6℃。[查资料得：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg·℃）]求：

（1）除霜模式下，电路中的电流；

（2）除霜模式下，电路的加热效率。

Answer 1

【答案】（1）1A（2）40%

【解析】

（1）由图知，只闭合开关S时，两电阻串联；当开关S、S1都闭合时，R2被短路，只有R1工作，此时电阻最小，根据P＝可知此时电路的功率最大，处于高温除霜模式，除霜模式下，电路中的电流：I＝＝＝1A；

（2）除霜模式下1min消耗的电能：W＝UIt＝100V×1A×60s＝6000J，后视镜玻璃吸收的热量：Q＝cm△t＝0.8×103/（kg℃）×0.5kg×6℃＝2400J，除霜模式下，电路的加热效率：η＝×100%＝×100%＝40%。