Question

【题目】如图甲所示是小梦家的养生壶，它有高温、低温、保温三个功能，如表所示是其部分参数，如图乙所示是它的高温档和低温档的工作电路图，其中R1、R2为定值电阻，R1=33Ω．

（1）求该养生壶低温档时的电功率是多少？

（2）小梦某次煲汤时，先用高温档加热总质量为2kg的水和大米混合物，使其温度从20℃上升到100℃，然后换低档加热，最后保温，如图丙所示是工作信息图象．求该养生壶用高档加热的效率是多少？[水和大米混合物的比热容c=4.2×103J/（kg℃）]．

Answer 1

【答案】（1）400W；（2）81.5%．

【解析】（1）当开关S、S1闭合时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，养生壶的功率最大，处于高档，由P=UI=可得，R2的阻值：

R2===88Ω；

当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，养生壶的功率最小，处于低档，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

该养生壶低档时的电功率：P低===400W；

（2）水和大米混合物吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；由图丁可知，高温档的加热时间t高=25min=1500s，由P=可得，消耗的电能：W=P高t高=550W×1500s=8.25×105J，该养生壶用髙档加热的效率：

η=×100%=×100%≈81.5%．

答：（1）该养生壶低档时的电功率是400W；

该养生壶用髙档加热的效率是81.5%．