某电火锅装置的工作原理如图,两电阻丝的阻值相等,电源电压220V不变,它有高、中和低温三档,若已知电火锅处于低温档时电路的功率为250W.则:(1)当S1接 ___ (填:a或b),S2 ___ (填:闭合或断开),电火锅处于中温档;(2)R的阻值多大?(3)火锅处于高温档时电路的功率为多大?(4)高温档加热时电能的70%转化为内能,把2kg、20℃的水烧开需多长时间?.

问题描述:

某电火锅装置的工作原理如图,两电阻丝的阻值相等,电源电压220V不变,它有高、中和低温三档,若已知电火锅处于低温档时电路的功率为250W.则:
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(1)当S1接 ___ (填:a或b),S2 ___ (填:闭合或断开),电火锅处于中温档;
(2)R的阻值多大?
(3)火锅处于高温档时电路的功率为多大?
(4)高温档加热时电能的70%转化为内能,把2kg、20℃的水烧开需多长时间?.

(1)设每根电阻丝的阻值为R,当开关S1接b,S2断开时,两电阻串联,总电阻R1=2R;当开关接a,S2闭合时,两电阻并联,电阻R2=12R;当开关S1接b,S2闭合时,上面的电热丝被短路,总电阻R3=R;则由P=U2R可得,当开关S1...
答案解析:(1)P=

U2
R
可得,在电压不变的情况下,电阻越大功率越小,则通过分析开关的不同接法所控制的不同的电路,可得出不同的电阻值则可得出不同的档位;
(2)根据P=
U2
R
的变形公式R的阻值;
(3)根据(1)中的分析可得,当开关S1接a,S2闭合时,电路处于高温档,根据P=
U2
R
求出此时电路的功率;
(4)先根据Q=cm△t求出水吸收的热量,然后根据Q=ηW即可求出消耗的电能,最后根据W=Pt即可求出需要的时间.
考试点:电功与热量的综合计算.
知识点:本题考查对电路的认识、功率以及热量计算公式的应用,关键是会对计算公式进行灵活变形.