Question

【題目】如圖為某品牌的智能馬桶，可遙控實現如清洗、座圈保溫、暖風烘干、自動除臭等功能，極大方便了人們的生活，其主要參數如下表，求：

（1）根據暖風烘干功能，小明設計了如圖所示的原理圖.當選擇開關接觸_____（選填“AB”“BC”或“CD”）兩點時吹熱風，其中電動機的工作原理是__________________。

（2）暖風工作時分為“高溫”和“低溫”兩擋，R1、R2均為加熱電阻，當S閉合時為___________（選填“高溫”或“低溫”）擋，加熱電阻R1的阻值為484Ω，若暖風系統的高溫功率為300W，求R2的阻值______。

（3）若馬桶以最大功率將滿水箱容積的水從常溫17℃加熱到37℃需要的時間為1min20s，求馬桶的加熱效率_______。

Answer 1

【答案】AB通電線圈在磁場中受力轉動高溫242Ω84%

【解析】

(1)由電路圖可知，當選擇開關旋至AB時，電動機和電熱絲同時接入電路，電吹風吹熱風；電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動；(2)當S閉合時,兩電熱絲R1與R2并聯，兩電熱絲的總電阻最小，由P＝UI＝可知，加熱絲的總功率最大，處于高溫檔；因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以,加熱電阻R1的電功率：P1＝＝100W，則R2的電功率：P2＝P暖風P1＝300W100W＝200W，電阻R2的阻值：R2＝＝242Ω；(3)滿水箱容積水的體積：V＝800mL＝800cm3，由ρ＝可得，水的質量：m＝ρV＝1.0g/cm3×800cm3＝800g＝0.8kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×0.8kg×(37℃17℃)＝6.72×104J，由P＝可得，馬桶以最大功率消耗的電能：W＝P大t′＝1000W×(60s+20s)＝8×104J，馬桶的加熱效率：η＝×100%＝×100%＝84%.