多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。（ρ水=1×103...

問題詳情：

多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg℃），g=10N/kg）

（1）開關S1、S2處於什麼狀態，養生壺為高温檔，説明判斷依據；

（2）求R1的阻值；

（3）養生壺處於低温檔工作時，求電路中的電流大小；

（4）在標準大氣壓下，使用高温檔將初温是12℃的一壺水燒開，若養生壺高温檔加熱效率為80%，求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。

【回答】

（1）電路中的總電阻最小，由P=可知，總功率最大，所以此狀態為高温檔；

（2）88Ω；（3）1.25A；（4）420s。

【解析】（1）由圖知，當開關S1閉合，S2接B時，電阻R1、R2並聯，電路中的總電阻最小，由P=可知，總功率最大，所以此狀態為高温檔；

（2）由圖知，當開關S1斷開，S2接A時，電阻R1、R2串聯，電路中的總電阻最大，由P=可知，總功率最小，此時為低温檔；

當S2斷開，S1閉合時，只有電阻R1接入電路，養生壺處於中温檔。

由P=UI得，正常工作時通過R1的電流為：I1=P中/U =550W/220V=2.5A，

由I=U/R得，R1的阻值：R1=U/I1=220V/2.5A=88Ω

（3）由P=UI得，養生壺在低温檔工作時電路中的電流為：

I低=P低/U=275W/220V=1.25A，

（4）由ρ=m/v可得，水的質量：m=ρV=1×103kg/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，

由η=Q吸/W和W=Pt得，燒開一壺水需要的時間為：

t=w/P高=Q吸/ηP高=3.696×105J/1100W×80%=420s

知識點：電功率單元測試

題型：計算題