如图甲所示是由PTC新型半导体材料制成的养生壶，该材料制成的电阻有一个设定温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值随温度升高而变小，当温度高于设定温度时，其电阻值随温度升高而变大。养生壶工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度影响。Rr是PTC材料制成的电阻，Rr的阻值与温度的关系如图丙所示。该养生壶在设定温度工作时，电路消耗的总功率为1100W。

1. 如图甲所示是由PTC新型半导体材料制成的养生壶，该材料制成的电阻有一个设定温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值随温度升高而变小，当温度高于设定温度时，其电阻值随温度升高而变大。养生壶工作电路如图乙所示，R₀是定值电阻，其阻值不受温度影响。R_r是PTC材料制成的电阻，R_r的阻值与温度的关系如图丙所示。该养生壶在设定温度工作时，电路消耗的总功率为1100W。

(1) 该养生壶的工作原理是电流的（选填“热效应”或“磁效应”）；

(2) 该养生壶在设定温度工作时的电流是多大？定值电阻R₀的阻值为多少？

(3) 该养生壶在设定温度工作时，将1kg的水由25℃加热至80℃，用时5min，该养生壶的加热效率是多少？

【考点】

焦耳定律的应用; 电流的热效应; 电功与热量的综合计算;

【答案】

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综合题普通

1. 某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为加热电阻，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的阻值均为 $\text{[math]}$ ，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入 $\text{[math]}$ 的家庭电路中。

(1) 旋转开关转至（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：；

(2) 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 $\text{[math]}$ ，求通电 $\text{[math]}$ 消耗的电能；

(3) 旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为 $\text{[math]}$ ，求电路的总电流；

(4) 旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。

综合题普通

2. 如图所示是养生壶及其工作原理图，S是一个温控开关，R₁为电加热丝，阻值为88Ω，当处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态且保温时加热丝的功率为88W；不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值（A、B是两种不同颜色的指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态）。

(1) 分析说明 A、B哪个是红灯，哪个是绿灯？

(2) 求该养生壶的加热功率是多少？

(3) 电阻R₂的阻值是多少？

综合题普通

3. 如图所示是小明家新安装的速热电热水器(没有储水箱)，需要使用热水时闭合开关，打开水龙头瞬间即可流出热水．小明仔细观察该速热电热水器和家中其他用电器，发现连接该电热水器的导线很短，而且比其他用电器的导线粗很多．请回答以下问题：

(1) 速热电热水器产生热量的原理是什么？

(2) 在家庭电路中，各用电器工作时电压相同，为什么该速热电热水器使用更短更粗的导线？

综合题普通