图是某实验小组设计的可以改变功率的电路，电源两端电压为12V并保持不变，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电路工作时的最大功率为9W，最小功率为3W。求：

1. 图是某实验小组设计的可以改变功率的电路，电源两端电压为12V并保持不变，R₁、R₂为阻值一定的电热丝。该电路工作时的最大功率为9W，最小功率为3W。求：

(1) 通电时间10s，电阻丝R₁产生的热量；

(2) 通过电热丝R₂的电流。

【考点】

焦耳定律的应用; 电功与热量的综合计算;

【答案】

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计算题普通

1. 如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图， R₁和R₂为发热丝， S₁为总开关， S₂为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

型号	$\text{[math]}$	容量	$\text{[math]}$
额定电压	$\text{[math]}$	额定频率	$\text{[math]}$
加热功率	$\text{[math]}$	保温功率	$\text{[math]}$

（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；

（2）本次工作过程共消耗的电能；

（3） $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的阻值。

计算题普通

2. 为了实现学生错峰用餐，食堂安装了自动加热餐台。其中一个餐台的部分简化工作电路如图所示，R₁、R₂均为发热丝。闭合开关S，加热餐台开始工作。当台内食品温度降到20℃时，控制开关S₀转到位置1为食品加热；当台内食品温度达到50℃时，S₀转到位置2为食品保温。定值电阻R₁＝24.2Ω，保温功率为400W。求：

(1) 定值电阻R₂的阻值；

(2) 餐台在加热状态下工作5min消耗的电能；

(3) 在加热状态时，餐台工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤升温至50℃。若不计热量损失，求汤的比热容；

(4) 小明发现到了冬天，由于外界的气温较低，需要将加热功率提高到2400W，应当选择 Ω的电热丝与R₁联。

计算题普通

3. 如图甲所示为一台电热水器，右表为该热水器的铭牌，其中高温档的额定功率模糊不清。图乙为该电热水器的内部简化电路，R₁、R₂为电热丝（阻值未知），S₁、S₂为档位开关，S₂只能在a、b之间切换。电热水器在使用过程中会有漏电危险，当发生漏电时，电流会沿着水管经过喷头流过人体而发生触电事故。为防止触电事故发生，该电热水器在出水口处串接了一个“隔电墙”（见图甲）。“隔电墙”内部是一个螺旋状绝缘通道（如图丙所示），已知电源电压为220V。求：

(1) 高温档的额定功率（计算结果保留整数）；

(2) 为确保安全，要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过0.2mA，则该“隔电墙”的电阻值至少为多大？（计算时忽略人体的电阻值）

(3) 说明“隔电墙”的内部做成螺旋状的原因。

XX牌电热水器
额定电压		220V
额定功率	高温档
	中温档	2200W
	低温档	1210W
电源频率		50Hz

计算题普通