Question

【題目】如圖甲為一款陶瓷電煎藥壺，工作電路簡化為如圖乙所示，它在工作時，有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個過程，已知正常工作時，高火加熱功率為500W，文火萃取功率為100W，若壺中藥液的總質量為1kg，且再額定電壓下煎藥時，藥液的溫度與工作時間的關系如圖丙所示。

(1)觀察圖像中高火加熱過程可知：電煎藥壺在前半段比后半段時間的加熱效率_____。上述高火加熱過程中，1kg藥液所吸收的熱量是多少________？（c藥液=4.2×103J/（kg·℃））

(2)分析電路可知：當Sa接2，同時Sb__________時，電路處于文火萃取階段，電路中的電阻_____在工作；

(3) R1的阻值是多少_______？電煎藥壺的額定保溫功率是多少瓦_______？

Answer 1

【答案】低 3.36×105J 斷開 R2 121Ω 80W

【解析】

(1)[1]在高火加熱的前、后半段時間內(nèi)，功率不變、時間相同，由W=Pt可知消耗的電能相同；由圖可知前半段藥液溫度升高的溫度值小、后半段溫度升高的溫度值大，而藥液的質量不變、比熱容不變，由Q吸=cmΔt可知前半段藥液吸收的熱量少，由η=可知，后半段時間的加熱效率比前半段的加熱效率高。

[2]1kg藥液所吸收的熱量

Q吸=c藥液m藥液Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J

(2)[3][4]當Sa接2，同時Sb閉合時，電路中R1、R2并聯(lián)，電路中電阻最小，由P=可知此時電功率最大，處于高火加熱狀態(tài)。當Sa接2，同時Sb斷開時，電路中只有R2工作，電路中電阻較大，由P=可知此時電功率較大，處于文火萃取狀態(tài)。

(3)[5]R1的電功率

P1=P加熱-P文火=500W-100W=400W

R1==121Ω

[6]R2的電阻

R2==484Ω

當Sa接1，同時Sb斷開時，電路中R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P=可知處于小功率保溫狀態(tài)；保溫功率

P保溫==80W