这是一个简易的三挡位的“电热宝”，大家画出了电热宝的电路图，如图所示，R1、R2都是发热电阻．将此电暖器接入家庭电路中，当S1闭合，S2接a时为中温挡，电热宝的功率为250W；当S1闭合

Question

这是一个简易的三挡位的“电热宝”，大家画出了电热宝的电路图，如图所示，R^₁、R₂都是发热电阻．将此电暖器接入家庭电路中，当S₁闭合，S₂接a时为中温挡，电热宝的功率为250W；当S₁闭合，S₂接b时为高温挡，电热宝的功率为500W．

（1）电热宝在低温挡时，开关S₁、S₂各处于什么状态___
（2）若电热宝里面的液体是水，容积是1升，正常工作时用高温挡从40℃加热到80℃时，用时为8min，则电热宝的效率为多少___．

Answer 1

（1）电热宝在低温档时，开关S₁断开、S₂接a，R₁和R₂串联，此时电路的电阻最大，电源电压一定，由P=(U2)/(R)可知其功率最小，为低温状态；
（2）水的体积V=1L=1×10^-3m³，
由ρ=(m)/(V)得：水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（80℃-40℃）=1.68×10⁵J，
由P=(W)/(t)得：
消耗的电能W=Pt=500W×8×60s=2.4×10⁵J，
电热宝的效率是η=(Q吸)/(W)×100%=(1.68×105J)/(2.4×105J)×100%=70%．
答：（1）开关S₁断开、S₂接a；
（2）电热宝的效率为70%．