Question

冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求：

榨汁杯部分参数表
额定电压	220V
加热功率	300W
保温功率	80W
榨汁功率	66W
容量	300mL

(1)仅榨汁时的正常工作电流；

(2)R₂的阻值；

(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，要加热多长时间｡[，]

Answer

(1)0.3A；(2)220Ω；(3)160s

【解析】

(1)仅榨汁时的正常工作电流

I==0.3A

(2)仅闭合开关S2和S3时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由P=可知电功率较大，榨汁杯处于加热挡，仅闭合开关S2时，只有R1的简单电路，电路的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于保温挡，R2的功率

P2=P-P1=300W-80W=220W

R2的阻值

R2==220Ω

(3)果汁的质量

m=ρ果汁V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg

果汁吸收的热量

Q吸=c果汁mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J

消耗的电能

W==4.8×104J

加热时间

t=

答：(1)仅榨汁时的正常工作电流是0.3A；

(2)R2的阻值是220Ω；

(3)要加热时间是160s。