Question

【題目】小夢(mèng)家新買(mǎi)了一口電飯鍋，如圖甲所示。通過(guò)查看說(shuō)明書(shū)，發(fā)現(xiàn)電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干后的保溫狀態(tài)。圖乙是電飯鍋的電路圖，R2＝60.5Ω，保溫時(shí)總功率為100W。

（1）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于哪種狀態(tài)？此時(shí)電功率多大？

（2）R1的阻值多大？

（3）用電飯鍋將5kg水加熱升溫20℃（整個(gè)過(guò)程不計(jì)能量損失），需要多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

【答案】（1）加熱， 800W；（2）423.5Ω；（3）525s。

【解析】

（1）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最小，由P＝UI＝可知，電路的總功率最大，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電功率： P加熱＝＝＝800W；

（2）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，由P＝UI＝可知，電路的總功率最小，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，此時(shí)電路中的總電阻： R＝＝＝484Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R1的阻值：

R1＝R﹣R2＝484Ω﹣60.5Ω＝423.5Ω；

（3）水吸收的熱量： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×5kg×20℃＝4.2×105 J，

整個(gè)過(guò)程不計(jì)能量損失，由Q＝W＝Pt可得需要的加熱時(shí)間：

t＝＝＝＝525s。

答：（1）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電功率為800W；

（2）R1的阻值為423.5Ω；

（3）用電飯鍋將5kg水加熱升溫20℃，需要525s。