Question

【题目】某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点.其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置.闭合开关S，旋钮绕P转动，实现挡位转换，旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态.R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22`Ω.该洗衣机主要参数如下表.［c水＝4.2×103`J/（kg·℃）］

（1）向洗衣机内注入10`kg的水，在额定电压下连续加热1`050秒，水温由20`℃上升到50`℃，此过程中的加热效率是多少？

（2）R2阻值是多少？

（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？

（4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势.防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全.异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105`Ω，人体的安全电压不高于36`V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全.

Answer 1

【答案】(1) 50%　(2) 242 Ω　(3) 2 A　(4)防电墙技术能保证人的安全．

【解析】试题分析： 由题意可知：（1）水吸收的热量：Q吸=cm(t2-t1)=4.2×l03J/(kg·℃)×10kg×(50℃-20℃)= 1.26×l06J ，加热消耗的电能：W=Pt=2400W×1050s=2.52×106J，则加热的效率：。

（2）旋至1档时洗衣机处于加热状态R1 与 R2并联，∵P=UI，I=U/R ∴ P=U2/R。R1电热丝的加热功率：P1=U2/R1=（220V）2/22Ω =2200W；R2电热丝的加热功率：P2=" P-" P1="2400W-2200W=200W" ，R2电热丝的阻值：R2=U2/P2=（220V）2/200W=242Ω。

（3）旋至2档时R2与电动机并联，洗衣机处于保温洗涤状态。R2与电动机的总功率：P总= P2+P动=240W+200W=440W，保温洗涤的干路电流：I=P总/U=440W/220V=2A。

（4）防电墙与人的电阻串联，电路总电阻为R总=R+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω，通过电路中的电流I=U/R总=220V/1.1×106Ω=2×10-4A，电阻U人=IR人=2×10-4A×1×105Ω=20V

因为 U人小于 36V，所以防电墙技术能保证人的安全。