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【题目】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。(ρ1×103kg/m3c4.2×103J/kg℃),g10N/kg

项目

参数

电源电压(V

220

低温档功率(W

275

中温档功率(W

550

高温档功率(W

1100

容积(L

1

1)开关S1S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;

2)求R1的阻值;

3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;

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

【答案】(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;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)88Ω;(3)1.25A;(4)420s

【解析】

1)由图知,当开关S1闭合,S2B时,电阻R1R2并联,电路中的总电阻最小,由P可知,总功率最大,所以此状态为高温档;

答:当开关S1闭合,S2B时,为高温档;因为此时电阻R1R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大。

2)由图知,当开关S1断开,S2A时,电阻R1R2串联,电路中的总电阻最大,由P可知,总功率最小,此时为低温档;当S2AS1闭合时,R2被短路,只有电阻R1接入电路,养生壶处于中温档。由PUI得,正常工作时通过R1的电流为:I12.5A,由I得,R1的阻值:R188Ω

答:电阻R1的阻值是88Ω

3)由PUI得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I1.25A

答:养生壶处于低温档工作时电流为1.25A

4)由ρ可得,水的质量:mρV1×103kg/m3×1×103m31kg,水吸收的热量:Qcmtt0)=4.2×103J/kg℃×1kg×100℃12℃)=3.696×105J,由ηWPt得,烧开一壶水需要的时间为:t420s

答:水吸收的热量为3.696×105J,烧开一壶水需要的时间为420s

练习册系列答案
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D. F2F1是一对平衡力

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