Question

【題目】火鍋是人們比較喜歡的一種飲食，如圖所示，這是小明家使用的一款電火鍋工作電路的簡化原理圖，它有高、中、低三個(gè)加熱擋位，R1、R2均為加熱電阻（溫度對(duì)電阻的影響忽略不計(jì)）。已知R1=60.5Ω，電火鍋處于低溫?fù)鯐r(shí)的功率為160W，電源電壓為220V。［水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）］求：

(1)電阻R2的阻值。

(2)電火鍋處于高溫?fù)鯐r(shí)的電功率。

(3)若加熱電阻所產(chǎn)生熱量的84%被水吸收，用該電火鍋的高溫檔把2kg、20℃的水加熱到100℃，需加熱的時(shí)間。

Answer 1

【答案】(1)242Ω；(2)1000W；(3)800s

【解析】

(1)由圖可知，當(dāng)S1斷開，S2接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，電源電壓U一定，由可知，此時(shí)總功率最小，電熱水器處于低溫?fù)�；同理可知，�?dāng)S1閉合，S2接a時(shí)，R1、R2并聯(lián)，總電阻最小，總功率最大，電熱水器處于高溫?fù)�，所以，�?dāng)S1閉合，S2接b時(shí)，只有R1連入電路，此時(shí)電熱水器處于中溫?fù)酢?/span>

電火鍋處于低溫?fù)鯐r(shí)的功率為160W，低溫?fù)鯐r(shí)電路的總電阻

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的電阻值為

(2)當(dāng)S1閉合，S2接a時(shí)，R1、R2并聯(lián)，電熱水器處于高溫?fù)�，因并�?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，高溫?fù)醯碾姽β?/span>

(3)把2kg、20℃的水加熱到100℃，需要吸收的熱量

則加熱水所消耗的電能為

需要用高溫?fù)醯募訜釙r(shí)間

答：(1)電阻R2的阻值為242Ω；

(2)電火鍋處于高溫?fù)鯐r(shí)的電功率為1000W；

(3)用電火鍋的高溫檔把2kg、20℃的水加熱到100℃，需加熱的時(shí)間800s。