我國北方冬天比較寒冷，許多家庭安裝了一種利用電來取暖的床--“韓式電熱炕”。其工作電路可簡化為如圖所示，其中K為保護開關，平常處于閉合狀態(tài)，當溫度超過某一警戒溫度時自動斷開，扇形導體S為旋轉型選擋開關，可繞O點旋轉，每次都和相鄰的兩觸點同時接觸，從而實現(xiàn)關、低、中、高四個擋位的轉換（擋位順序未知，電功率越大擋位越高）。小明在家里利用所學的物理知識來測量該電熱炕的電功率。他先關閉家里其它所有的用電器，然后將S旋轉到與觸點1、2連接，觀察發(fā)現(xiàn)家里標有“3000r/（kW?h）”的電能表的轉盤在1min內剛好轉了20轉。已知R1和R2是發(fā)熱電阻，R2的阻值是R1的2倍，其它電阻忽略不計，小明家電壓恒為220V。完成下列問題：
（1）當S與觸點1、2接觸時，電熱炕功率是多少？
（2）當電熱炕處于低擋時，電路中通過O點的電流是多少？
（3）當電熱炕處于高擋時，正常工作5min放出的熱量是多少？
（4）當該電熱炕處于低擋，且正常工作21min,所消耗的電能可使2kg水從25℃升高到多少攝氏度？（無熱損失，c水=4.2×103J/（kg?℃））
【考點】電熱的多擋問題．
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：96引用：2難度：0.5
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1．王強和科技小組的同學們制作了一個可調節(jié)多擋位電熱器模型。為了分析接入電路的發(fā)熱電阻對電熱器電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路原理圖如圖所示，其中R1是電熱器的發(fā)熱電阻，R2是調節(jié)電阻，其最大阻值是20Ω。
（1）當滑動變阻器滑片滑到中點時，電流表的示數(shù)為0.6A，電壓表的示數(shù)為6V，求電源電壓和R1的阻值。
（2）當電熱器發(fā)熱功率最大時，10min產(chǎn)生的熱量是多少。
（3）當電熱器發(fā)熱功率最小時，電熱器R1的發(fā)熱功率是多大。發(fā)布：2025/1/10 8:0:1組卷：23引用：1難度：0.3 -
2．王強和科技小組的同學們制作了一個可調節(jié)多擋位電熱器模型。為了分析發(fā)熱電阻對電熱器電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路原理圖如圖所示，其中R1是電熱器的發(fā)熱電阻，R2是調節(jié)電阻，其最大阻值是20Ω。
（1）當滑動變阻器滑片P滑到中點時，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為5V，求電源電壓和R1的阻值？
（2）當電熱器發(fā)熱功率最大時，10min產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）當電熱器發(fā)熱功率最小時，電熱器R1的發(fā)熱功率多大？發(fā)布：2025/1/10 8:0:1組卷：23引用：1難度：0.1 -
3．王強和科技小組的同學們制作了一個可調節(jié)多擋位電熱器模型。為了分析接入電路的發(fā)熱電阻對電熱器電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路原理圖如圖所示，其中R1是電熱器的發(fā)熱電阻，R2是調節(jié)電阻，其最大阻值是20Ω。
（1）當滑動變阻器滑片滑到中點時，電流表的示數(shù)為0.6A，電壓表的示數(shù)為6V，求電源電壓和R1的阻值？
（2）當電熱器發(fā)熱功率最大時，10min產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）當電熱器發(fā)熱功率最小時，電熱器R1的發(fā)熱功率多大？發(fā)布：2025/1/10 8:0:1組卷：126引用：4難度：0.1