Question

【題目】如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過控制開關實現高、中、低三擋加熱，其簡化電路圖如圖乙所示。R1、R2、R3均為電熱絲，已知R1＝176Ω加熱杯的部分參數如表。求：c水＝4.2×103J/（kg℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]

（1）R2的阻值是多少？

（2）加熱杯的低溫擋功率是多少？

（3）若不計熱量損失，加熱杯使用高溫擋加熱，使1L水從12℃升高到100℃，需要多長時間？

額定電壓	220V
高溫擋功率	1100W
中溫擋功率	440W
低溫擋功率
容量	1L

Answer 1

【答案】(1)66Ω；(2)220W；(3)336s。

【解析】

(1)當S接高溫擋觸點時，電路為R3的簡單電路，R3的阻值：

R3＝＝44Ω，

當S接中溫擋觸點時，R2、R3串聯，則此時電路中的總電阻：

R總＝＝110Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的阻值：

R2＝R總﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；

(2)當S接低溫擋觸點時，R1、R3串聯，則加熱杯的低溫檔功率：

P低＝＝220W；

(3)滿壺水的體積：

V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，

水的質量：

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，

水吸收的熱量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，

不計熱量損失時，消耗的電能：

W＝Q吸＝3.696×105J，

需要的加熱時間：

t′＝＝336s。

答：(1)R2的阻值是66Ω；

(2)加熱杯的低溫擋功率是220W；

(3)若不計熱量損失，加熱杯使用高溫擋加熱，使1L水從12℃升高到100℃，需要336s。