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16.電力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點于一體,既安全又節(jié)能.某型號電壓力鍋的額定電壓為220V,圖是其工作原理圖,R1、R2分別是主加熱器和保壓加熱器,R1的額定功率為800W;L是用來指示電壓力鍋工作狀態(tài)的變色發(fā)光二極管,R0是特殊電阻,其阻值隨鍋內溫度變化而改變(L與R0消耗的電能忽略不計);開關S可與a、b、c三個觸點分別或某兩個同時閉合,從而達到加熱或保壓.(開關S只能左右移動,不能旋轉)
(1)接通電路,開關S自動與觸點a、b閉合,開始加熱,當鍋內水溫達到105℃時,S自動與其斷開,并與觸點c接通,開始保壓,此時鍋內水溫不變,且未沸騰.
(2)在加熱狀態(tài)下,加熱器正常工作1h耗電1KWh,求R2的阻值.
(3)用該壓力鍋對5L、20℃的水加熱,正常工作35min后,求水溫升高到多少攝氏度?已知消耗的電能有90%被有效利用,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃).

分析 (1)分析電路圖可知,開關S自動與觸點a、b閉合,開始加熱,S自動與a、b斷開,并與觸點c接通,開始保壓,此時鍋內水溫不變;
(2)已知消耗的電能和時間,先根據公式W=Pt求出加熱器的電功率,再根據公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R2的阻值.
(3)已知消耗的電能有90%被有效利用,根據公式Q=ηPt可求水吸收的熱量,再利用公式Q=cm△t可求水升高的溫度.

解答 解:(1)接通電路,開關S自動與觸點a、b閉合,開始加熱,當鍋內水溫達到105℃時,S自動與a、b斷開,并與觸點c接通,開始保壓,此時鍋內水溫不變,且未沸騰.
(2)在加熱狀態(tài)下,加執(zhí)器電功率:
P1=$\frac{{W}_{1}}{t}$=$\frac{1kW•h}{1h}$=1kW=1000W,
P2=P-P1=1000W-800W=200W,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{200W}$=242Ω.
(3)假設電壓力鍋在35min內一直處于加熱狀態(tài),則水吸收的熱量:
Q=η(P1+P2)t
Q=90%×(800W+200W)×35×60s=1.89×106J
Q=cm(t-t0)=cρV(t-t0
所以1.89×106J=4.2×103J/(kg•℃)×103kg/m3×5×10-3m3×(t-20℃)
解得:
t=110℃,
由于鍋內水溫達到105℃時,壓力鍋處于保壓狀態(tài),溫度保持不變,所以吸熱后水溫升高到105℃.
故答案為:(1)a、b;c
(2)R2的阻值為242Ω.
(3)水溫升高到105℃.

點評 本題考查電阻、電功率、吸收熱量和升高溫度的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用,重點是對電路圖的分析,這也是本題的難點.

練習冊系列答案
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表面毛巾棉布木板
摩擦力最大較大最小
小車運動距離最近較遠最遠
小車運動時間/s468
由此推斷,當摩擦力為零時,小車將做勻速直線 運動.
(3)小車在水平平面上運動的全過程中,三次摩擦阻力做的功是否相等?相等.(選填“相等”、“不等”或“無法判斷”)
(4)從研究中他們得到如下幾個結論,你認為正確的是C
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