Question

【题目】热敏电阻是一种新型的半导体材料，被广泛应用于电热设备中，该材料温度越高，电阻越大。小明买了一个应用了该材料的养生壶，已知该材料电阻RT不小于24Ω，温度为50℃时，RT＝40.5Ω，壶内另一定值电阻R0＝20Ω．养生壶加热过程中的平均功率等于50℃时电路的总功率。

(1)小明试着设计了养生壶的两种电路图，如图甲、乙所示，已知小明家的电路允许通过的最大电流为10A，请你帮他选择出正确的电路图，是甲乙中的哪个？(不用书写验证过程)

(2)该养生壶烧水时的平均功率为多大？

(3)若该养生壶烧水时消耗电能的84%转化为水的内能，5min能将多少千克的水从20℃加热至100℃？[c水＝4.2×103J/(kg℃ )

Answer 1

【答案】(1)正确的电路图是甲；(2)800W；(3)0.6kg

【解析】

(1)因小明家的电路允许通过的最大电流为10A，由可得，家庭电路的最小总电阻

因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，且并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，甲电路图中总电阻大于20Ω，乙电路图总电阻小于20Ω，则正确的电路图为甲电路图；

(2)由题意可知，养生壶加热过程中的平均功率等于50℃时电路的总功率，则该养生壶烧水时的平均功率：

(3)该养生壶烧水时，5min内消耗的电能：

由可得，水吸收的热量：

由可得，加热水的质量：

答：(1)正确的电路图是甲；(2)该养生壶烧水时的平均功率为800W；(3)若该养生壶烧水时消耗电能的84%转化为水的内能，5min能将0.6kg的水从20℃加热至100℃。