题目

图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题： ××牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温档 550W 中温档 1100W 高温档 频率 50Hz （1） “低温”档正常工作时的电阻是多少？ （2） “高温”档正常工作时的总电流是多少？ （3） 若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？ 答案： 解：闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P＝ U2R 可求“低温”档正常工作时的电阻是： R1＝ U2P低 ＝ (220V)2550W ＝88Ω 答：“低温”档正常工作时的电阻是88Ω 解：闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联， P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W， 根据P＝UI可得高温档时正常工作的电流： I＝ P高U ＝ 1650W220V ＝7.5A 答：“高温”档正常工作时的总电流是7.5A 解：电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量： W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J； 空气吸收的热量： Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J； 由Q吸＝cm△t可得，房间的空气温度升高： △t＝ Q吸cm ＝ 0.99×106J1.1×103J/(kg⋅∘C)×60kg ＝15℃ 答：可使此房间的空气温度升高15℃。

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