如圖*的多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能,深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。[ρ水=1...

問題詳情：

如圖*的多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能,深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。[ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g取10 N/kg]

(1)開關S1、S2處於什麼狀態,養生壺為高温擋,説明判斷依據;

(2)求R1的阻值;

(3)養生壺處於低温擋工作時,求電路中的電流大小;

(4)在標準大氣壓下,使用高温擋將初温是12 ℃的一壺水燒開,若養生壺高温擋加熱效率為80%,求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。

【回答】

(1)當開關S1閉合,S2接B時,為高温擋;因為此時電阻R1、R2並聯,電路中的總電阻最小,總功率最大　(2)88 Ω　(3)1.25 A　(4)3.696×105 J　420 s

解析(1)由圖知,當開關S1閉合,S2接B時,電阻R1、R2並聯,電路中的總電阻最小,由P=可知,總功率最大,所以此時養生壺為高温擋;

(2)由圖知,當開關S1斷開,S2接A時,電阻R1、R2串聯,電路中的總電阻最大,由P=可知,總功率最小,此時為低温擋;

當S2接A,S1閉合時,R2被短路,只有電阻R1接入電路,養生壺處於中温擋。

由P=UI得,正常工作時通過R1的電流為I1==2.5 A,

由I=得,R1的阻值R1==88 Ω;

(3)由P=UI得,養生壺在低温擋工作時電路中的電流為I低==1.25 A;

(4)由ρ=可得,水的質量m=ρ水V=1×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg,

水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-12 ℃)=3.696×105 J,

由η=和W=Pt得,燒開一壺水需要的時間為t==420 s。

知識點：焦耳定律

題型：計算題