Question

【題目】小明媽媽買(mǎi)了一臺(tái)家用智能電熱馬桶蓋（如圖甲），圖乙是馬桶蓋的加熱電路圖，R1和R2是兩個(gè)定值電阻（表示兩個(gè)電熱絲），單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b，該電路通過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2的不同接法組合，實(shí)現(xiàn)“高溫?fù)酢⒅袦負(fù)�、低溫�(fù)?/span>”三種加熱功能（見(jiàn)下表）：

　　

　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙

（1）求R1和R2的阻值_________；

（2）由圖乙可知，當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)能實(shí)現(xiàn)_____擋加熱，請(qǐng)求出表中“Px”的大小_______；

（3）如果小明想讓馬桶圈的溫度升高4 ℃，則用“中溫?fù)?/span>”加熱的方式需要多少時(shí)間_______ [設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，馬桶圈的質(zhì)量m＝500 g，馬桶圈材料的比熱容c＝0.44×103 J/（kg·℃）]

Answer 1

【答案】R1＝1100 Ω，R2＝1 100Ω高溫88 W20`s

【解析】

（1）當(dāng)斷開(kāi)S1，將S2接a點(diǎn)時(shí)，定值電阻R1和R2 串聯(lián)；開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路。由計(jì)算R1和R2的阻值；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，R1與R2并聯(lián)，總電阻最小，由公式可知功率最大，并可以計(jì)算；

（3）利用吸熱公式求馬桶圈吸收的熱量，由計(jì)算用“中溫?fù)?/span>”加熱的方式需要的時(shí)間。

（1）由題中表格和電路圖可知，當(dāng)斷開(kāi)S1，將S2接a點(diǎn)時(shí)，定值電阻R1和R2 串聯(lián)，電路功率P1=22W，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和可得，，所以，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路功率P2=44W，由可得：，所以

（2）由題中表格和電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，R1與R2并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點(diǎn)和可得：此時(shí)功率最大，處于高溫檔；此時(shí)功率為；

（3）馬桶圈吸收的熱量：，中溫檔加熱功率，電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，由可得用“中溫?fù)?/span>”加熱的方式需要的時(shí)間：。

答：（1）R1和R2的阻值都為1100Ω；

（2）由圖乙可知，當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)能實(shí)現(xiàn)高溫?fù)跫訜�，表中�?/span>；

（3）想讓馬桶圈的溫度升高4℃，用“中溫?fù)?/span>”加熱的方式需要20s。