Question

【題目】如圖甲是在新冠肺炎疫情期間提供給老年人使用的充電式暖寶寶，其簡化電路圖如圖乙所示，該充電式暖寶寶可以通過S1、S2、S3三個開關的斷開與閉合實現三個擋位(高溫、中溫、低溫)的變化，只閉合S2時，該擋對應功率為22 W；只閉合S1時，該擋對應功率為44 W。

(1)若用中溫擋加熱，需要多長時間可以使水溫由升高到？ (假設暖寶寶里裝有2 kg水) [不計熱量損失]

(2)電熱絲R2的阻值是多少?

(3)請說明暖寶寶高溫擋時，各開關的斷開與閉合情況，并計算高溫擋對應的功率P3

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)將2kg的水從加熱到水吸收的熱量

只閉合開關S1時，電路中只有電阻R1工作，根據公式可知，此時為暖寶寶的中溫檔，由題意可知其對應的功率為44W。 不計熱量損失，消耗的電能和水吸收的熱量相等，則用中溫檔加熱的時間

(2)中溫檔時，電路的功率為44W，此時電路中只有R1工作，故R1的電阻

當開關S1閉合，S2和S3斷開。R1與R2串聯，為低溫擋，此時功率為22W，此時電路的總電阻

R2的阻值

(3)當開關S1和S3閉合，S2斷開時，R1與R2并聯，電路總電阻最小，功率最大，為高溫擋

答：(1)若用中溫擋加熱，需要可以使水溫由升高到；

(2)電熱絲R2的阻值為；

(3) 當開關S1和S3閉合，S2斷開時為高溫檔；高溫擋對應的功率P3為。