Question

【題目】有一款新型智能電熱水壺，有高、中、低三檔，并可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，它的等效電路圖如圖所示，其中R1=R2=88Ω，均為電熱絲，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b．

（1）開(kāi)關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)時(shí)，電熱水壺處于低溫檔？

（2）電熱水壺處于中溫檔時(shí)的電流是多大？

（3）用高溫檔加熱時(shí)，電功率是多大？把1kg水從20℃加熱到100℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？[已知c水=4.2×103J/（kg℃），不計(jì)熱量損失，時(shí)間計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)即可]．

Answer 1

【答案】（1）低溫檔；（2）2.5A；（3）1100W； 305s

【解析】

試題分析：（1）由電路圖知，當(dāng)S1斷開(kāi)，S2接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，電源電壓U一定，由P=可知，此時(shí)總功率小，電熱水壺處于低溫?fù)酰唬?）由電路圖知，當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)，只有R1連入電路，電路中電阻較大，不是最大，電源電壓U一定，由P=可知，此時(shí)總功率較小，電熱水壺處于中溫?fù)酰粍t處于中溫檔時(shí)的電流：I===2.5A；（3）當(dāng)當(dāng)S1閉合，S2接a時(shí)，R1、R2并聯(lián)，總電阻最小，由P=可知，總功率最大，電熱水壺處于高溫?fù)�，R1、R2并聯(lián)時(shí)，總電阻：R并===44Ω，高溫檔加熱時(shí)，電路消耗的功率：P高===1100W；把1kg水從20℃加熱到100℃吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；不計(jì)熱量損失，W=Q=3.36×105J；由P=可得，所需時(shí)間t==≈305s。