Question

【題目】如圖甲為一款陶瓷電煎藥壺，工作電路簡(jiǎn)化為如圖乙所示，它在工作時(shí)，有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個(gè)過(guò)程，已知正常工作時(shí)，高火加熱功率為500W，文火萃取功率為100W，若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg，且再額定電壓下煎藥時(shí)，藥液的溫度與工作時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示。

(1)觀察圖像中高火加熱過(guò)程可知：電煎藥壺在前半段比后半段時(shí)間的加熱效率_____。上述高火加熱過(guò)程中，1kg藥液所吸收的熱量是多少________？（c藥液=4.2×103J/（kg·℃））

(2)分析電路可知：當(dāng)Sa接2，同時(shí)Sb__________時(shí)，電路處于文火萃取階段，電路中的電阻_____在工作；

(3) R1的阻值是多少_______？電煎藥壺的額定保溫功率是多少瓦_______？

Answer 1

【答案】低 3.36×105J 斷開(kāi) R2 121Ω 80W

【解析】

(1)[1]在高火加熱的前、后半段時(shí)間內(nèi)，功率不變、時(shí)間相同，由W=Pt可知消耗的電能相同；由圖可知前半段藥液溫度升高的溫度值小、后半段溫度升高的溫度值大，而藥液的質(zhì)量不變、比熱容不變，由Q吸=cmΔt可知前半段藥液吸收的熱量少，由η=可知，后半段時(shí)間的加熱效率比前半段的加熱效率高。

[2]1kg藥液所吸收的熱量

Q吸=c藥液m藥液Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J

(2)[3][4]當(dāng)Sa接2，同時(shí)Sb閉合時(shí)，電路中R1、R2并聯(lián)，電路中電阻最小，由P=可知此時(shí)電功率最大，處于高火加熱狀態(tài)。當(dāng)Sa接2，同時(shí)Sb斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R2工作，電路中電阻較大，由P=可知此時(shí)電功率較大，處于文火萃取狀態(tài)。

(3)[5]R1的電功率

P1=P加熱-P文火=500W-100W=400W

R1==121Ω

[6]R2的電阻

R2==484Ω

當(dāng)Sa接1，同時(shí)Sb斷開(kāi)時(shí)，電路中R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P=可知處于小功率保溫狀態(tài)；保溫功率

P保溫==80W