小洋媽媽在國外旅遊時買了一台家用智能電熱馬桶蓋（如圖*），小洋從此立志學好物理，長大後創新設計推進“*造”。...

問題詳情：

小洋媽媽在國外旅遊時買了一台家用智能電熱馬桶蓋（如圖*），小洋從此立志學好物理，長大後創新設計推進“*造”。圖乙是小洋設計的便座加熱電路，R1和R2是兩個定值電阻（表示兩個電熱絲），單*雙擲開關S2可接a或b，該電路通過開關S1和S2的不同接法組合，實現“高温擋、中温擋、低温擋”三種加熱功能（見下表）。

（1）求R1和R2的阻值；

（2）求出表中的“Px”；

（3）老年人在冬天坐上*冷的馬桶是很難受的，假設小洋想讓馬桶圈的温度升高4℃，則用“中温擋”加熱的方式需要多長時間。（設電熱絲髮熱全部被馬桶圈吸收，馬桶圈的質量m＝500g，馬桶圈材料的比熱容c＝0.44×l03J/（kg•℃））

【回答】

解：

（1）由題中表格和電路圖可知，當斷開S1，將S2接a點時，定值電阻R1和R2串聯，電路功率P1＝22W，

由串聯電路特點和P＝可得，

P1＝＝＝22W，

所以R1+R2＝2200Ω，

當開關S1閉合、S2接a時，電路為R1的簡單電路，電路功率P2＝44W，

由P＝可得：R1＝＝＝1100Ω，

所以R2＝2200Ω﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；

（2）由題中表格和電路圖可知，當開關S1閉合、S2接b時，R1與R2並聯，

由並聯電路特點和P＝可得：

Px＝+＝+＝88W；

（3）馬桶圈吸收的熱量：

Q＝cm△t＝0.44×l03J/（kg•℃）×0.5kg×4℃＝880J，

中温檔加熱功率P中温＝P2＝44W，

電熱絲髮熱全部被馬桶圈吸收，由P＝可得用“中温擋”加熱的方式需要的時間：

t＝＝＝＝20s。

答：（1）R1和R2的阻值都為1100Ω；

（2）表中的Px＝88W；

（3）想讓馬桶圈的温度升高4℃，用“中温擋”加熱的方式需要20s。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題