Question

【題目】如圖甲所示，是小趙媽媽為寶寶準(zhǔn)備的暖奶器及其內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)示意圖和銘牌，暖奶器具有加熱、保溫雙重功能，當(dāng)雙觸點開關(guān)連接觸點1和2時為關(guān)閉狀態(tài)，連接觸點2和3時為保溫狀態(tài)，連接觸點3和4時為加熱狀態(tài)（溫馨提示：最適合寶寶飲用的牛奶溫度為40℃）

(1)求電阻R2的阻值；

(2)把500g牛奶從20℃加熱到40℃，求牛奶所吸收的熱量（c牛奶＝4.0×103J/(kg·℃)）

(3)如圖乙所示是暖奶器正常加熱和保溫過程中溫度隨時間變化的圖像，求暖奶器在加熱過程中的熱效率。（結(jié)果保留到小數(shù)點后一位）

Answer 1

【答案】(1)242Ω；(2)4×104J；(3)90.9%。

【解析】

(1)由電路圖可知，雙觸點開關(guān)連接觸點2和3時，電路為R1的簡單電路，為保溫狀態(tài)；雙觸點開關(guān)連接觸點3和4時，R1與R2并聯(lián)，為加熱狀態(tài)，根據(jù)電路的總功率等于各用電器功率之和求出電阻R2的功率，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和求出電阻R2的阻值；

(2)知道牛奶的比熱容，根據(jù)求出把500g牛奶從20℃加熱到40℃時牛奶所吸收的熱量；

(3)根據(jù)圖2可知暖奶器在加熱過程中工作的時間，根據(jù)求出消耗的電能，利用求出暖奶器在加熱過程中的熱效率。

(1)由電路圖可知，雙觸點開關(guān)連接觸點2和3時，電路為R1的簡單電路，為保溫狀態(tài)，雙觸點開關(guān)連接觸點3和4時，R1與R2并聯(lián)，為加熱狀態(tài)，則加熱時電阻R2的功率：

，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以由可得，電阻R2的阻值：

；

(2)把500g牛奶從20℃加熱到40℃，牛奶所吸收的熱量：

；

(3)由圖2可知，暖奶器在加熱過程中的工作時間，由可得，加熱過程消耗的電能：

，

暖奶器在加熱過程中的熱效率：

。

答：(1)電阻R2的阻值為242Ω；(2)牛奶所吸收的熱量為4×104J；(3)暖奶器在加熱過程中的熱效率為90.9%。