Question

電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，二是水燒干后的保溫狀態(tài)．圖為CFXB型“220V 1100W”電飯鍋的簡(jiǎn)易原理圖．已知R=1956Ω．

求：（1）電阻R₀的阻值．
（2）接通檔“1”時(shí)，電飯鍋處于______狀態(tài)（選填“保溫”或“加熱”），此時(shí)電路的總功率為多大？
（3）如果用該電飯鍋來燒水，其放出的熱量全部被水吸收，問需多少分鐘可將2.2kg，初溫為20℃的水燒開？（設(shè)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）

Answer 1

解：（1）電阻R₀的阻值R₀===44Ω．
答：電阻R₀的阻值為44Ω．
（2）開關(guān)接1時(shí)，電路中電阻R₀、R串聯(lián)，此時(shí)電路電阻最大，根據(jù)公式P=可知，電路電阻越大，電功率越小，所以此時(shí)為保溫狀態(tài)，
總功率P_保===24.2W．
答：接通檔“1”時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，此時(shí)電路的總功率為24.2W．
（3）水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×10⁵J，
所以需要的時(shí)間t===672s=11.2min．
答：需11.2分鐘可將2.2kg，初溫為20℃的水燒開．
分析：（1）已知電飯鍋加熱時(shí)的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=可求電阻R₀的阻值．
（2）根據(jù)公式P=可知，電路電阻越大，電功率越小，開關(guān)接1時(shí)，電路中電阻R₀、R串聯(lián)，開關(guān)接2時(shí)，電路中只有R₀工作．
（3）水吸收的熱量Q=cm△t，吸收的熱量等于放出的熱量，Q=W=Pt可求需要的時(shí)間．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、功率、吸收熱量、時(shí)間等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是理解開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的連接情況，解題過程中要注意單位的換算．