1. (2024·江岸模拟)如图甲所示是一款暖奶器,它可以实现高温定挡消毒、中温定挡加热和低温可调保温三种功能,其电路结构如图乙所示。暖奶器的电源电压保持40V不变,发热电阻$R_{2}$、$R_{3}和R_{4}$的阻值分别为10Ω、5Ω和40Ω,$R_{1}$是规格为“30Ω 2A”的滑动变阻器。S闭合,$S_{1}$、$S_{2}$均接1时,暖奶器处于低温挡,移动滑片,可以手动调节低温挡的保温功率。下列说法正确的是()
①S闭合,$S_{1}$、$S_{2}$均接2时,暖奶器为高温定挡消毒功能
②暖奶器以中温挡工作时,发热电阻5min产生的热量为800J

③暖奶器以低温挡工作时,保温功率最大为80W
④暖奶器以低温挡工作时,保温功率最小为10W
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④

A

2. (鞍山中考)中医药是中华文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅,其电路简图如图乙所示,通过开关$S_{1}和S_{2}$的不同接法组合,可以实现三挡加热功能,其中定值电阻$R_{1}$、$R_{2}$都是发热电阻,其部分参数如下表所示。[已知$ρ_{药液}= 1.0×10^{3}kg/m^{3},c_{药液}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]求:
(1)锅中的1L药液从$25^{\circ }C加热到35^{\circ }C$吸收的热量;
(2)低温挡的功率;
(3)若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s,实际消耗的电能为$4×10^{4}J$,则此时电路的实际电压。

解：(1)$V=1L=1dm^{3}=1×10^{-3}m^{3}$，
$m=ρ_{药液}V=1.0×10^{3}kg/m^{3}×1×10^{-3}m^{3}=1kg$，
$Q_{吸}=c_{药液}m(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×1kg$
$×(35^{\circ }C-25^{\circ }C)$
$=4.2×10^{4}J$；
(2)$P_{中}=440W$，$R_{1}=\frac {U^{2}}{P_{中}}=\frac {(220V)^{2}}{440W}=110Ω$，
$P_{2}=P_{高}-P_{中}=880W-440W=440W$，
$R_{2}=\frac {U^{2}}{P_{2}}=\frac {(220V)^{2}}{440W}=110Ω$，
$R=R_{1}+R_{2}=110Ω+110Ω=220Ω$，
$P_{低}=\frac {U^{2}}{R}=\frac {(220V)^{2}}{220Ω}=220W$；
(3)$U_{实}=\sqrt {\frac {WR_{1}}{t'}}=\sqrt {\frac {4×10^{4}J×110Ω}{110s}}=200V$。