题目内容
【题目】多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图是某品牌养生壶简化电路图,开关 S2 可以断开、接 A、接 B。[c 水= 4.2×103 J/(kg·℃)]
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项 目 | 参数 |
额定电压(V) | 220 |
低温档功率(W) | 275 |
中温档功率(W) | 550 |
高温档功率(W) | 1100 |
(1)开关 S1、S2 处于什么状态,养生壶处于低温档,说明判断依据。
(2)养生壶处于中温档工作时,求电路中的电流大小。
(3)求 R2 的阻值。
(4)在标准大气压下,使用高温档正常加热,将质量为1kg、初温是 12℃的一壶水烧开,用了 7min,求水吸收的热量和养生壶高温档的加热效率。
【答案】(1)S1断开,S2接A时,为低温档;因为此时电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,总功率最小; (2)2.5A (3)88Ω (4)3.696×105J 80%
【解析】
(1)由图知,S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻等于两电阻之和,电路中的总电阻最大,根据
可知,则总功率最小,为低温档;
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有电阻R1,养生壶处于中温档。由P=UI可得,
电路中的电流
。
(3)由图可知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由
可知,电路的总功率最大,此时为高温档。
此时P总=PR1+PR2,
PR2=P总-PR1=1100W-550W=550W,
由
可知,R2的阻值:
。
(4)水吸收的热量:
,
养生壶消耗的电能:
,
养生壶高温档的加热效率
。
答:(1)S1断开,S2接A时,为低温档;因为此时电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,总功率最小;(2)养生壶处于中温档工作时,电路中的电流为2.5A;(3)R2 的阻值为
;(4)水吸收的热量为
,养生壶高温档的加热效率为80%;