问题详情:
在这次新冠肺炎抗疫战中,中医*为诊疗发挥了积极作用,成为抗疫“*方法”的重要组成部分。小明对家里的电中*壶进行观察,并用水替代中*进行了相关研究,收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究,完成下列问题。
观察对象 | 观察记录 | 研究记录 |
电中*壶 | 成分:紫砂 电源:220V/50Hz 容积:2L 挡位:高温(1100W) 低温 | ①水的质量m=2kg,水的初温t0=20℃ ②用高温挡加热5min,水的末温t=50℃ ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④c水=4.2×103J/(kg•℃) |
(1)请在虚线框内画出电中*壶内部的电路图;
(2)求电中*壶内部一个发热电阻的阻值;
(3)求高温加热时,电中*壶的加热效率。
【回答】
(1)如下所示;
(2)求电中*壶内部发热电阻的阻值为88Ω;
(3)高温加热时电中*壶的加热效率为75.4%。(其它方法合理即可)。
解析:(1)根据并联的总电阻小于其中任一个电阻,而P=,故两电阻并联时(两开关都闭合),功率大,为高温档;只闭合Sa时,只有R2电阻连入电路中,为低温档,如下所示:
(2)高温档时,两电阻并联,P=,R并===44Ω,
由等值电阻的并联规律可知,R并=,故R1=R2=88Ω;
(3)用高温档加热5min,将水加热到50℃,水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103kg/m3×2kg×(50℃﹣20℃)=2.52×105J。
用高温档加热5min消耗的电能:W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J,
高温加热时,电中*壶的加热效率:η==×100%≈75.4%。
(其它方法合理即可)。
【点评】本题为电热综合题,考查并联电路规律、电路的设计、电功率公式、吸热公式和效率公式的运用。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题