解:(1)由圖可知,指示燈與限流電阻串聯(lián),指示燈正常發(fā)光時的電流I=10mA,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴指示燈電路的功率:
P=UI=220V×10×10
-3A=2.2W;
(2)由圖可知,電路為R
2的簡簡單電路時處于保溫狀態(tài),R
1、R
2并聯(lián)時處于加熱狀態(tài),
則電阻R
1的電功率:
P
1=P
加熱-P
保溫=500W-300W=200W,
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且P=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/18766.png)
,
∴R
1=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/176769.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/177102.png)
=242Ω;
(3)由ρ=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/1222.png)
可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×10
3kg/m
3×5×10
-3m
3=5kg,
水吸的熱量:
Q
吸=cm(t-t
0)=4.2×10
3J/(kg?℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×10
6J,
70min內(nèi)消耗的電能:
W=Pt=500W×70×60s=2.1×10
6J,
電熱水壺的效率:
η=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/176680.png)
×100%=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/307752.png)
×100%=80%.
答:(1)要使指示燈正常發(fā)光,指示燈電路的功率為2.2W;
(2)加熱電阻R
1的阻值為242Ω;
(3)電子瓦罐的效率是80%.
分析:(1)指示燈正常發(fā)光時的電流和額定電流相等,根據(jù)P=UI求出指示燈電路的功率;
(2)由電路圖可知,開關(guān)位于2、3時,電路為R
2的簡簡單電路,此時電路中的電阻最大,電子瓦罐處于保溫狀態(tài);當(dāng)開關(guān)位于3、4時,R
1、R
2并聯(lián),電路中的總電阻最小,電子瓦罐處于加熱狀態(tài);加熱額定功率減去保溫額定功率等于R
1的電功率,根據(jù)P=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/18766.png)
求出加熱電阻R
1的阻值;
(3)電子瓦罐裝水至最高水位時水的體積和容積相等,利用m=ρV求出水的質(zhì)量,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃,根據(jù)吸熱公式Q
吸=cm(t-t
0)求出水吸收的熱量,根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能,水吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率.
點評:本題考查了電功與熱量的綜合計算,涉及到電功率公式、串并聯(lián)電路的特點、密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用等,關(guān)鍵是知道準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃,同時注意無論是串聯(lián)還是并聯(lián)電路的總功率等于各用電器功率之和.