Question

【題目】如圖甲所示是小夢家的養生壺，它有高溫、低溫、保溫三個功能，如表所示是其部分參數，如圖乙所示是它的高溫檔和低溫檔的工作電路圖，其中R1、R2為定值電阻，R1=33Ω．

（1）求該養生壺低溫檔時的電功率是多少？

（2）小夢某次煲湯時，先用高溫檔加熱總質量為2kg的水和大米混合物，使其溫度從20℃上升到100℃，然后換低檔加熱，最后保溫，如圖丙所示是工作信息圖象．求該養生壺用高檔加熱的效率是多少？[水和大米混合物的比熱容c=4.2×103J/（kg℃）]．

Answer 1

【答案】（1）400W；（2）81.5%．

【解析】（1）當開關S、S1閉合時，電路為R2的簡單電路，電路中的總電阻最小，養生壺的功率最大，處于高檔，由P=UI=可得，R2的阻值：

R2===88Ω；

當開關S閉合、S1斷開時，R1與R2串聯，電路的總電阻最大，養生壺的功率最小，處于低檔，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

該養生壺低檔時的電功率：P低===400W；

（2）水和大米混合物吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；由圖丁可知，高溫檔的加熱時間t高=25min=1500s，由P=可得，消耗的電能：W=P高t高=550W×1500s=8.25×105J，該養生壺用髙檔加熱的效率：

η=×100%=×100%≈81.5%．

答：（1）該養生壺低檔時的電功率是400W；

該養生壺用髙檔加熱的效率是81.5%．