如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，R2=506Ω.正常工作时，开关接“1”为加热档，电路中电流为5A；开关接“2”为保温档。求：

1. 如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R₁、R₂均是发热电阻，R₂=506Ω.正常工作时，开关接“1”为加热档，电路中电流为5A；开关接“2”为保温档。求：

(1) 当开关置于“1”时，R₁的阻值；

(2) 当开关置于“2”时，养生壶保温档的功率；

(3) 将壶内1kg为水从12℃加热到100℃用时420s，求这款养生壶加热档电能转化为内能的效率η。

【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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计算题普通

1. 如图甲为某款电热水壶，其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示，有加热和保温两个挡位，其内部电路由发热电阻 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 组成，R₁=20R₂ ，（水的比热容为 $\text{[math]}$ ）求；

电压	220V/50Hz
容量	1升
保温挡	55W
加热挡

(1) $\text{[math]}$ 的阻值是多少；

(2) 加热挡的电功率是多大；

(3) 在额定电压下，加热挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间？（假设电热全部被水吸收）

计算题普通

2. 小宏新买的电饭锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示。 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 均为电热丝，开关 $\text{[math]}$ 是自动控制开关，开关 $\text{[math]}$ 向上与触点a、b接通，向下仅与触点 $\text{[math]}$ 接通。煮饭过程中，通过开关 $\text{[math]}$ 不断改变中路接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养；如图丙所示为这个电饭锅在某次正常者饭全过程中总电流随时间的变化图象。求：

(1) 电热丝 $\text{[math]}$ 的阻值；

(2) 电饭锅在这次者饭的过程中消耗的电能；

(3) 在傍晚用电高峰期，家中只接该电饭锅，闭合开关 $\text{[math]}$ 使其开始工作 $\text{[math]}$ (由于热量原因，该过程中 $\text{[math]}$ 始终与触点a、b接通)，电能表(表盘如图14丁所示)的圆盘转了300转，则此过程中实际电压为多少?

计算题困难

3. 如图甲所示是小文家用的多功能电炖锅。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，R₁、R₂均为加热电阻，当开关S₁闭合，开关S₂接B时，电炖锅处于高温挡，高温挡的功率为1280W。当开关S₁闭合，开关S₂断开时，电炖锅处于中温挡，中温挡的功率为880W。当开关S₁断开，开关S₂接A时，电炖锅处于低温挡；［ $\text{[math]}$ ］求：

(1) 电炖锅处于中温挡时电路中的电流；

(2) 低温挡的功率；

(3) 不计热量损失，使用高温挡将初温是15℃的水加热至95℃需要的时间是7min，电炖锅中水的质量。

计算题普通