题目

康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图， 、 均为阻值不变的加热电阻，通过开关 S 、 、 的通断可实现三个挡位功能的切换，其中 是能分别与 a 、 b 两掷点相连的单刀双掷开关。 额定电压 220V 高温挡 1100W 低温挡 880W 保温挡 ××× W （ 1 ）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为 4kg 、初温为 50 ℃的水加热到 60 ℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率； （ 2 ）若改用低温挡给（ 1 ）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能； （ 3 ）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。 答案： （ 1 ） ； ；（ 2 ）高温挡更节能；（ 3 ） 【详解】 解：（ 1 ）水吸收的热量 由图可知，用高温档将水从 50℃ 的水加热到 60℃ 所需要的时间 t 1 =3min=180s ，这个过程消耗的电能 电火锅的热效率 （ 2 ）由图可知改用低温挡给（ 1 ）问中的水从 50℃ 的水加热到 60℃ 所需要的时间 t 2 =5min=300s ，这个过程消耗的电能 ，所以使用高温档更节能。 （ 3 ）分析电路，当闭合开关 S 、 S 1 ，开关 S 2 接 b ，电路中只有 R 1 接入电路，电路处于低温档，则流过 R 1 的电流 R 1 的电阻 当闭合开关 S 、 S 1 、 S 2 接 b ，电路中 R 1 、 R 2 并联接入电路，电路处于高温档，此时电路总电流 流过 R 2 的电流 R 2 的电阻 当闭合开关 S 、 S 2 接 a 时，电路中 R 1 、 R 2 串联接入电路，电路处于保温档，此时电路总电阻 电路保温功率 答：（ 1 ）水吸收的热量为 ；电火锅的热效率为 ； （ 2 ）高温挡更节能； （ 3 ）电火锅正常工作时保温挡的电功率为 。

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