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【题目】如图甲所示为某电热炉，其工作原理如图乙所示，下表为其铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清)，R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化)。求：
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 低温档 | 550W |
中温档 | 1100W | |
高温档 | ||
(1)开关S1断开，开关S2接到b，电热炉处于______挡；
(2)电热炉高温挡的功率是多少______？
(3)若电能全部转化为热能，用电热炉将2.2kg的初温为25℃的水加热至沸腾最少需要多长时间______(在标准大气压下)？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】低温 2200W 315s
【解析】
(1)①当开关S1闭合，S2接a时，R1与R2并联；②当开关S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路中只有R1工作；③当开关S1断开，S2接b时，R1与R2串联，根据P＝
可知电压一定时，电阻越小，电路消耗的功率最大，则开关S1断开，开关S2接b时，电热炉处于低温挡。
(2)低温挡时
R＝R1+R2＝
＝88Ω
中温挡时
R1＝
＝44Ω
R2＝88Ω-44Ω＝44Ω
该电热炉处于高温挡时，R1、R2并联，总电阻
R总＝22Ω
功率
P高＝
＝2 200W
(3)水吸收的热量
Q＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(100℃-25 ℃)＝6.93×105 J
需要时间
t＝
＝315s
