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吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路,对水箱内的水加热。电路中 R 是阻值恒为 40 Ω 的发热电阻, R 0 是阻值恒为 160 Ω 的调控电阻; S 为温控开关,当温度等于或低于 37 ° C 时闭合,温度等于或高于 42 ° C 时断开,使箱内温度维持在 37 ° C 42 ° C 之间;额定电压为 220 V .请完成下列问题:

(1)在额定电压下,发热电阻 R 工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特?

(2)设计完成后,吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为 42 ° C 开始计时,电路中的电流随时间变化的图象如图乙。

ⅰ.测试时的实际电压为多少伏特?

ⅱ.工作测试一个小时,电路消耗的电能为多少度?

ⅲ.已知水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) 。假设升温过程中,发热电阻发出的热量全部被水吸收,不考虑热量散失,则测试时水箱内水的质量为多少千克?(本小问结果可用分数表示)

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 串联电路的电流规律 电功与电能的计算 电功率的计算 热量的计算 欧姆定律的应用
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