Question

11．如圖所示是某品牌智能座便器，它集溫水洗凈、按摩、暖圈和夜光等多項功能于一身．下表為它的部分技術參數和相關信息．

產地		杭州
額定電壓		220V
安全裝置		溫度開關、漏電保護裝置等
溫水洗凈功能	加熱類型	即熱型
	溫水溫度	四擋（32℃--40℃）
	噴出量	0.6L/min

（1）當智能座便器電路發生短路時，家庭電路中的空氣開關斷開，起到保護的作用．空氣開關要安裝在火（選填“火”或“零”）線上．
（2）在該智能座便器的電路中，溫水洗凈功能中的電熱絲與暖風干燥功能中的電動機能獨立工作，則它們是并聯（選填“串聯”或“并聯”）連接的．
（3）即熱型是指在使用溫水洗凈功能時，要求水溫能在1秒內由0℃加熱到32℃．此過程水需要吸收多少熱量？則加熱功率至少為多少？【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）】

Answer 1

分析 （1）為了安全，開關與火線相連，當開關斷開時，用電器與火線斷開；
（2）串聯電路中，用電器工作時相互影響；并聯電路中，用電器工作時互不影響；
（3）由噴出量可知1s內加熱水的體積，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出加熱水的質量，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，不考慮熱損失時加熱功率最小，根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{Q}_{吸}}{t}$求出加熱的最小功率．

解答 解：
（1）為了安全，當開關斷開時，應使用電器與火線斷開，因此空氣開關要裝在火線上；
（2）并聯電路中各用電器獨立工作、互不影響，所以電熱絲與電動機是并聯連接的；
（3）由噴出量可知，1s內加熱水的體積：
V=$\frac{V′}{60}$=$\frac{0.6L}{60}$=0.01L=0.01dm³=1×10^-5m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，加熱水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-5m³=0.01kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.01kg×（32℃-0℃）=1344J，
在不考慮熱損失時，加熱功率最小，
所以，加熱的最小功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{Q}_{吸}}{t}$=$\frac{1344J}{1s}$=1344W．
答：（1）火；
（2）并聯；
（3）此過程水需要吸收的熱量為1344J，加熱功率至少為1344W．

點評 本題考查了安全用電、并聯電路的特點、密度公式、吸熱公式、功率公式的應用，從表格中獲取有用的信息是解題的關鍵．