18.如圖是一種恒溫調(diào)奶器的電路簡(jiǎn)圖,R1、R2為電熱絲,S為雙觸點(diǎn)自動(dòng)開(kāi)關(guān),接“1”時(shí)不工作,接“2”時(shí)保溫,接“3”時(shí)加熱,已知調(diào)奶器的加熱功率為500W,保溫功率為16W,求:
(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流是多少(結(jié)果保留兩位小數(shù))?
(2)電阻R2的阻值為多大?
(3)若把200g調(diào)好的奶粉從20℃加熱到40℃所用時(shí)間為32s,則奶的比熱容是多少(不計(jì)熱量損失)?

分析 (1)由表格數(shù)據(jù)可知保溫功率,根據(jù)P=UI求出工作電流;
(2)由題意可知,當(dāng)S接“2”時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);當(dāng)接“3”時(shí),電路為R1、R2并聯(lián),奶器處于加熱狀態(tài),根據(jù)總功率等于各用電器功率之和可知R2的電功率,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R2的阻值;
(3)知道調(diào)奶器的加熱功率和工作時(shí)間,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,不計(jì)熱損失,調(diào)好奶粉吸收的熱量等于消耗的電能,又知道調(diào)好奶粉的質(zhì)量和初溫、末溫,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出調(diào)好奶粉的比熱容.

解答 解:(1)由P=UI可得,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流:
I=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{16W}{220V}$≈0.07A;
(2)由題意可知,當(dāng)S接“2”時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);
當(dāng)接“3”時(shí),電路為R1、R2并聯(lián),奶器處于加熱狀態(tài),
因電路中的總功率等于各用電器功率之和,
所以,R2的電功率:
P2=P加熱-P保溫=500W-16W=484W,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,電阻R2的阻值:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{484Ω}$=100Ω;
(3)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,調(diào)奶器消耗的電能:
W=P加熱t′=500W×32s=16000J,
不計(jì)熱損失,調(diào)好奶粉吸收的熱量:
Q=W=16000J,
由Q=cm(t-t0)可得,調(diào)好奶粉的比熱容:
c=$\frac{{Q}_{吸}}{m(t-{t}_{0})}$=$\frac{16000J}{0.2kg×(40℃-20℃)}$=4×103J/(kg•℃).
答:(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流為0.07A;
(2)電阻R2的阻值為100Ω;
(3)調(diào)好的奶粉的比熱容是4×103J/(kg•℃).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式和吸熱公式的應(yīng)用,要注意電路的總功率等于各用電器功率之和.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.如圖所示電路,閉合開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)過(guò)程中( 。
A.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大
B.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小
C.電壓表和電流表示數(shù)的比值不變
D.電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的乘積不變

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A.該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是P=UI
B.該實(shí)驗(yàn)中小燈泡的額定功率是0.75W
C.閉合開(kāi)關(guān)之前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最左端
D.實(shí)驗(yàn)中當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),眼睛應(yīng)該緊盯著電壓表

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A.兩燈正常工作時(shí)L1要暗一些B.L1的額定電流可能比L2的大
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C.以原來(lái)的速度勻速上升D.保持靜止,懸在空中

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A.
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B.
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C.
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D.
玻璃杯

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