如图*的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1...

问题详情：

如图*的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g取10 N/kg]

(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;

(2)求R1的阻值;

(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;

(4)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12 ℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

【回答】

(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温挡;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大　(2)88 Ω　(3)1.25 A　(4)3.696×105 J　420 s

解析(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=可知,总功率最大,所以此时养生壶为高温挡;

(2)由图知,当开关S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=可知,总功率最小,此时为低温挡;

当S2接A,S1闭合时,R2被短路,只有电阻R1接入电路,养生壶处于中温挡。

由P=UI得,正常工作时通过R1的电流为I1==2.5 A,

由I=得,R1的阻值R1==88 Ω;

(3)由P=UI得,养生壶在低温挡工作时电路中的电流为I低==1.25 A;

(4)由ρ=可得,水的质量m=ρ水V=1×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg,

水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-12 ℃)=3.696×105 J,

由η=和W=Pt得,烧开一壶水需要的时间为t==420 s。

知识点：焦耳定律

题型：计算题