Question

【題目】“創新”小組的同學們調查發現，雨雪天氣里汽車后視鏡會變模糊，影響行車安全。同學們設計了給后視鏡除霧、除霜的加熱電路。如圖是加熱電路原理圖，電源電壓100V，加熱電阻R1與R2阻值均為100Ω，電路低溫擋除霧，高溫擋除霜。同學們對電路進行模擬測試，開啟除霜模式加熱后視鏡lmin，用溫度傳感器測得其溫度升高了6℃。[查資料得：后視鏡玻璃質量約0.5kg，玻璃的比熱容約0.8×103J/（kg·℃）]求：

（1）除霜模式下，電路中的電流；

（2）除霜模式下，電路的加熱效率。

Answer 1

【答案】（1）1A（2）40%

【解析】

（1）由圖知，只閉合開關S時，兩電阻串聯；當開關S、S1都閉合時，R2被短路，只有R1工作，此時電阻最小，根據P＝可知此時電路的功率最大，處于高溫除霜模式，除霜模式下，電路中的電流：I＝＝＝1A；

（2）除霜模式下1min消耗的電能：W＝UIt＝100V×1A×60s＝6000J，后視鏡玻璃吸收的熱量：Q＝cm△t＝0.8×103/（kg℃）×0.5kg×6℃＝2400J，除霜模式下，電路的加熱效率：η＝×100%＝×100%＝40%。