Question

如圖所示是某同學設計的三檔位電熱水壺的電路圖，R1和R2是兩根阻值相同的電熱絲。1、2、3、4為檔位接點，通過連接不同的接點實現(xiàn)三檔加熱。電熱水壺的銘牌如下表所示：

    (1)請分析說明怎樣連接接點，電熱水壺處于高溫檔？

    (2)電阻絲R1的阻值是多少？

(3)使用中溫檔正常工作多長時間可使?jié)M壺20℃的水溫度升高到64℃？(設無熱損失，ρ_水=1.0×10³ kg/m³，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)

Answer 1

解：   

（1）當1、2相連、3、4相連時，電熱水壺處于高溫檔（1分）。此時，電路中兩電熱絲并聯(lián)，電路中的電阻最�。�0.5分），根據(jù)P =U²/ R（0.5分），電壓一定時，電阻最小，功率最大（1分）。

（2）由（1）中分析可知，中溫檔時，電路中只有一個電阻接入電路，故R₁=R₂=U²/P_中=(220V)²/440W=110Ω

評分說明：公式1分，代入0. 5分，結(jié)果0. 5分

（3）水的質(zhì)量m=ρV=10³kg/m³×10^-3m³ =1kg

滿壺20℃水溫升高到64℃吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/(kg·℃) ×1kg×（64℃-20℃）=1.848×10⁵J   評分說明：公式1分，代入0. 5分，結(jié)果0. 5分

則加熱時間為：t＝W/P=Q/P=1.848×10⁵J/440W=420s    評分說明：公式0.5分，代入0. 25分，結(jié)果0.2 5分