如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，已知R1=48.4Ω，电炖锅有高、低温两挡，挡位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择高温挡将汤煮至 100℃，然后自动跳至低温挡进行保温慢炖。设汤的初温为 20℃，质量为 3 kg，汤的比热容为 4.0×103J/（kg·℃）。求：

1. 如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，已知R₁=48.4Ω，电炖锅有高、低温两挡，挡位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择高温挡将汤煮至 100℃，然后自动跳至低温挡进行保温慢炖。设汤的初温为 20℃，质量为 3 kg，汤的比热容为 4.0×10³J/（kg·℃）。求：

(1) 电炖锅进入高温挡时，开关S是接在“a”还是“b”？

(2) 求电炖锅高温挡的电功率；

(3) 若电炖锅将汤从初温加热至 100 ℃耗时 20 min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？

【考点】

电功计算公式的应用;

【答案】

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计算题困难

1. 2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组利用磁性开关S₂设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图，R_c为气敏电阻。控制电路中的电流I_控≥0.02A时，磁性开关S₂动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路中的电流小于0.02A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U_控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻R_c的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，R₀为定值电阻。工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V 18W”字样。

(1) 安全指示灯L标有“0.9W 10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为多大？

(2) 报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？

(3) 通过调节U_控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U_控₁时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C₁=8%，电阻R₀的功率为0.012W，控制电路消耗的总功率为P_控₁；将电压增大调至U_控₂ ，触发报警喷淋时的最低烟雾浓度为C₂ ，控制电路消耗的总功率为P_控₂ ， P_控₁∶P_控₂=25∶31，求U_控₁、U_控₂和C₂的大小。

甲乙

计算题困难

2. 图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R₁和R₂为电阻不变的电热丝，S是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求

(1) 5～10min，电饭煲的功率。

(2) 20～30min，电饭煲产生的总热量

计算题普通

如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．求：

（1）小灯泡正常发光时电阻为多少欧？

（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦？

（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？

计算题普通