Question

11．如图所示是某品牌智能座便器，它集温水洗净、按摩、暖圈和夜光等多项功能于一身．下表为它的部分技术参数和相关信息．

额定电压	220V
安全装置	温度开关、漏电保护装置等
温水 洗净 功能	加热类型	即热型
	温水温度	四档（32℃-40℃）
	喷出量	1×10-5m3/s

（1）当智能座便器电路发生短路时，家庭电路中的空气开关断开，起到保护的作用．空气开关要安装在火（选填“火”或“零”）线上．
（2）在该智能座便器的电路中，温水洗净功能中的电热丝与暖风干燥功能中的电动机能独立工作，则它们是并联（选填“串联”或“并联”）连接的．
（3）即热型是指在使用温水洗净功能时，要求水温能在1秒内由0℃加热到32℃．则加热功率至少为多少【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、水的密度为1.0×10³kg/m³】

Answer 1

分析 （1）为了安全，开关与火线相连，当开关断开时，用电器与火线断开；
（2）串联电路中，用电器工作时相互影响；并联电路中，用电器工作时互不影响；
（3）由喷出量可知1s内加热水的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出加热水的质量，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，不考虑热损失时加热功率最小，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{Q}_{吸}}{t}$求出加热的最小功率．

解答 解：
（1）为了安全，当开关断开时，应使用电器与火线断开，因此空气开关要装在火线上；
（2）并联电路中各用电器独立工作、互不影响，所以电热丝与电动机是并联连接的；
（1）由喷出量可知，1s内加热水的体积：V=1×10^-5m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，加热水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-5m³=0.01kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.01kg×（32℃-0℃）=1344J，
在不考虑热损失时，加热功率最小，
所以，加热的最小功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{Q}_{吸}}{t}$=$\frac{1344J}{1s}$=1344W．
答：（1）火；
（2）并联；
（3）加热功率至少为1344W．

点评 本题考查了安全用电、并联电路的特点、密度公式、吸热公式、功率公式的应用，从表格中获取有用的信息是解题的关键．