如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理为：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小科从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过能转可以实现挡位的转换。

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1. 如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理为：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小科从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R₁、R₂为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过能转可以实现挡位的转换。

(1) R₁的阻值为多少?

(2) 该加湿器在低档时的发热功率是多少?

(3) 小科在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克?(不计热损失，c_水=4.2×10³J(kg·℃)，结果保留两位小数)

【考点】

热量的计算; 电功率计算公式的应用;

【答案】

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解答题困难

1. 2024年，“卫生间冬季温水洗手改造工程”在越城区中小学全面启动。学校卫生间应该安装哪一种电热水器呢?兴趣小组的同学调查了市场上两种不同型号的电热水器，并得到了如下信息：

型号1：储水式电热水器(图甲)，相关指标如表，图乙为内部简化电路图，通过开关S可以实现功率切换。

型号2：即热式电热水器(快速加热流水，即开即热)，如图丙。

储水式电热水器部分指标

额定电压	220V	速热功率	2200W
额定频率	50Hz	标准功率	880W
额定容量	50L	额定最高温度	75℃

(1) 试求图乙中发热器R₁和R₂的阻值；

(2) 即热式电热水器正常工作时每分钟出热水2L，若进入热水器的水温为10℃，出水温度为40℃，求这款电热水器的额定功率(不计热量损失， $\text{[math]}$ 10³J/(kg·℃)；

(3) 从学校总务处了解到，卫生间线路允许通过的最大电流为16A，请通过计算说明，学校应选择哪种电热水器。

解答题困难

2. 如图是某品牌新型多功能破壁机的电路结构简化图。它具有破壁、加热和保温的功能，部分参数如表。（果汁比热容取4.2×10³J/(kg·℃)）

破壁机部分参数
额定电压	220V
破壁功率	550W
保温功率	88W
加热功率	880W
容积	1500mL

（1）求0.3kg的果汁从10℃加热到30℃时所吸收的热量；

（2）仅闭合S₁时，只有破壁的功能，求此时电路中正常工作的电流大小；

（3）在破壁机加热时，开关的开闭情况是：S₁断开、S₂、S₃闭合，仅R₂工作，求R₂的阻值。

解答题普通

3. 小柯在科学课上设计了一款加热装置，加热电路如图甲所示，电阻R₁和R₂是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S₂可接a或b，再通过开关S₁的通断，实现“高、中、低”三种温档的调节，电阻R₁为484Ω。

(1) 中温档时，开关S₁应(选填“断开”或“闭合”)，开关S₂接(选填“a”或“b”) 。

(2) 在高温档时，若要使整个电路的总功率不超过150W，求R₂的最大阻值是多少?

(3) 若电路中只有该装置在低温档时工作了60min，如图乙所示的家用电能表指示灯闪烁了150 次，则该装置的低温档功率为多少?若此时R₂的阻值为316Ω，则电路实际电源电压为多少伏?

解答题困难