Question

【題目】雖然疫情有了好轉，但學生仍不能返校正常上課，小明必須呆在家中隔離，一天早晨他起來用電熱飯盒熱早餐，發現電熱飯盒具有高溫、低溫兩擋，如圖甲所示，簡化電路如圖乙所示，高溫擋電功率為 242 W，R1、R2 均是發熱電阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：

(1)R1和R2的阻值是多少Ω？

(2)高溫擋加熱5 min，不計熱量損失，可以將1kg飯菜的溫度升高多少℃？[飯菜的比熱容取 3×103 J/（kg·℃）]

(3)如果實際電壓是 200 V，低溫擋工作時的實際功率是多少W？

Answer 1

【答案】(1)200Ω、800Ω；(2)24.2℃；(3)40W

【解析】

(1)開關S接2時，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，由P=可知電路的總功率最大，電熱飯盒處于高溫擋，R1的阻值

R1==200Ω

則R2的阻值

R2=4R1=4×200Ω=800Ω

(2)高溫擋加熱5min消耗的電能

W=P高t=242W×5×60s=7.26×104J

不計熱量損失，則飯菜吸收的熱量

Q吸=W=7.26×104J

1kg飯菜升高的溫度

Δt==24.2℃

(3)如果實際電壓是200V，低溫擋工作時的實際功率

P低實==40W

答：(1)R1和R2的阻值依次為200Ω、800Ω；

(2)高溫擋加熱5min，不計熱量損失，可以將1kg飯菜升高的溫度是24.2℃；

(3)如果實際電壓是200V，低溫擋工作時的實際功率是40W。