Question

【题目】图甲是小明家购买的某型号电热加湿器，乙是其内部的电原理图，表为其部分技术参数。R1、R2，为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。

额定电压/V	220
高档额定功率/W	400
低档额定功率/W	100
最大注水量kg	1

(1)旋转开关S接触点1、2时为“关”，接触点_____时为“高档”，接触点_____时为“低档”。

(2)加湿器处于低档位置正常工作时，求R2的电阻为多少？_____

(3)某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高20℃，水吸收的热量为多少_____？加湿器在高挡正常工作时的加热效率为70%，将注水仓中水的温度升高20℃，利用高档加热正常工作需要多长时间？_____[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]

(4)一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时加湿器两端的实际电压为多少？_____

Answer 1

【答案】3、4 2、3 363Ω 8.4×104J 300s 198V

【解析】

(1)[1][2]根据可知，在电压不变时，开关接触3、4，此时只有R1接入电路中，电路中的电阻最小，处于“高档”；开关接触2、3，此时R1、R2串联，电路中的总电阻最大，处于“低档”。

(2)[3]由得，R1的阻值

低档时电路总电阻

因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值

R2＝R﹣R1＝484Ω﹣121Ω＝363Ω

(3)[4]水吸收的热量

由得，电加热器消耗的电能

[5]由得，高档加热正常需要工作的时间

(4)[6]4000r/（kWh）表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘就转过4000r，则电能表的转盘转过27r时，加湿器消耗的电能

加热时间

t’＝5min＝300s

由得，此时加湿器两端的实际电压