Question

【题目】养生壶采用高科技温控和过热保护系统，免看管，全自动保温。如图甲所示是小梦家的养生壶，它有高挡、低挡、保温三个功能，下表是其部分参数，图丙是它的高挡和低挡的工作电路图，其中R1、R2为定值电阻，R1=33Ω。

（1）求该养生壶低挡时的电功率是多少？

（2）小梦某次煲汤时，先用高挡加热总质量为2kg的水和大米混合物，使温度从20℃上升到100℃，然后换低挡加热，最后保温，图丁是工作信息图像。求该养生壶用髙挡加热的效率是多少？[水和大米混合物的比热容c = 4．2×103J/（kg·℃）]

Answer 1

【答案】见解析。

【解析】

试题分析: （1）当开关S、S1闭合时，R1被短路，R2单独工作，处于髙挡工作状态，由图乙知此时的功率为P高=550W，

R2的电阻为：由公式P=UI和I=U/R得P=U2/R

∴R2=U2/ P高=（220V）2/550W=88Ω 1分

当开关S闭合，S1断开时，R1和 R2串联，处于低挡工作状态，此时电路的总电阻为：

R= R1 +R2=33Ω+88Ω=121Ω ……1分

该养生壶低挡时的电功率是：P低=U2/R=（220V）2/121W=400W …… 1分

（2）水和大米的混合物吸收的热量为：

Q吸=cmΔt=4．2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6．72×105J 1分

该养生壶用髙挡加热消耗的电能为：

由P=W/t得：W = P t=550 W×25×60s=8．25×105J

该养生壶用髙挡加热的效率：

η= Q吸/ W×100% =6．72×105J/8．25×105J×100%=81．5%。 1分

考点: 电功与热量的综合计算。