Question

【題目】某型號的電飯鍋有兩擋，開關S置于“1”擋和“2”擋時，串聯在電路中的電流表示數分別為5A和0.1A，其測試電路如圖所示。

（1）當開關S置于“2”擋時，電飯鍋處于______（選填“高溫燒煮”或“燜飯、保溫”），理由是_______。

（2）求電阻R0的值________。

（3）當開關S置于“2”擋時，電飯鍋的總電功率是多大 _________？

（4）若電能全部轉化為水的內能，當開關S置于“1”擋時，需用多少時間將質量是2kg初溫為20℃的水燒至100℃ _____________。［水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)］

Answer 1

【答案】燜飯保溫 此時總電阻最大，總功率最小 44Ω 22W 610.9s

【解析】

（1）根據P＝可知，電阻越大，電功率越小；電阻越小，電功率越大；（2）由電路圖可知，當開關S置于“1”擋時，電路為R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電阻R0的阻值；（3）根據P＝UI算出當開關S置于“2”擋時，電飯鍋的總電功率；（4）根據Q＝cm△t計算水吸收的熱量；依題意得W＝Q＝Pt算出加熱時間。

（1）當開關S置于2擋時，電阻R與R0串聯，總電阻較大，由P＝可知，電功率較小，因此電飯鍋處于燜飯保溫狀態；當開關S接1擋時，電阻R被短路，電路為R0的簡單電路，電阻較小，電功率較大，因此電飯鍋處于高溫燒煮狀態。（2）由電路圖可知，當開關S置于“1”擋時，電路為R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，由I＝可得，電阻R0的阻值： R0＝＝44Ω；（3）當開關S置于“2”擋時，電飯鍋的總電功率：P保溫＝UI＝220V×0.1A＝22W；（4）當開關S置于“1”擋時，電飯鍋的總電功率：P高溫＝UI′＝220V×5A＝1100W；將質量是2kg初溫為20℃的水燒至100℃吸收的熱量：

Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；因為電能全部轉化為水的內能，所以消耗的電能W＝Q＝6.72×105J；根據P＝得，燒開水的時間：t＝＝＝610.9s。