Question

小春的爸爸在商店選購(gòu)了一款多功能的電飯煲，部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下表中所示，小春查看說(shuō)明書后知道這種電飯煲不但能做飯，還可以煲湯，電飯煲的電路主要由三根電熱絲和一個(gè)智能開關(guān)構(gòu)成，簡(jiǎn)化后如圖所示。小春將電飯煲接入220V的家庭電路中，進(jìn)行了探究，求：

   

             第6題圖

（1）用“武火”給2kg的水加熱，6min后水溫從18℃升高到98℃，求這些水吸收的熱量是多少? [水的比熱容取C_水=4.2×10³J/（kg·℃)]

（2）用“武火”給2kg水加熱6min，電飯煲的熱效率是多少?

（3）當(dāng)電飯煲處于“保溫”狀態(tài)時(shí)，R₃的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

【思路分析】

求解	題干信息	所用公式
（1）水吸收的熱量是多少	水的質(zhì)量2kg，加熱時(shí)間6min，水初溫18℃，水末溫98℃	Q吸=cm△t
（2）電飯煲的熱效率是多少	“武火”功率2200W，，加熱時(shí)間6min，第一問(wèn)求得水吸收的熱量	W=P武t η= Q吸/ W
（3）電飯煲處于“保溫”狀態(tài)時(shí)，R3的實(shí)際功率是多少	額定電壓220V，“武火”功率2200W，“保溫”功率110W	R1= U2額/ P武 P1實(shí)=I2保R1 P3實(shí)=P保－P1實(shí)

解：（1）水吸收的熱量：Q_吸=c m △t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（98℃﹣18℃）

=6.72×l0⁵J……………………………………………（1分）

（2）電飯煲加熱時(shí)消耗的電能：

W=P_武t=2200W×6×60s=7.92×10⁵J………………………………（1分）

電飯煲加熱的效率：η= Q_吸/ W=6.72×l0⁵J/7.92×10⁵J≈84.85％…………（1分）

（3）R₁的電阻：R₁= U²_額/ P_武=（220V）²/2200W=22Ω…………（1分）

“保溫”狀態(tài)時(shí)電路中電流：I_保=P_保/U_額=110W/220V=0.5A

“保溫”狀態(tài)時(shí)R₁的實(shí)際功率：P_1實(shí)=I²_保R₁=（0.5A）²×22Ω=5.5W

“保溫”狀態(tài)時(shí)，R₃的實(shí)際功率: P_3實(shí)=P_保－P_1實(shí)=110W－5.5W=104.5W………………（1分）

【難點(diǎn)突破】在第（3）問(wèn)中要計(jì)算R₃的實(shí)際功率，在不能計(jì)算出R₃阻值的情況下，首先要計(jì)算出R₁的實(shí)際功率，且計(jì)算R₁的額定功率時(shí)，要在武火的條件下，根據(jù)P_武、U_額計(jì)算出R₁的阻值，根據(jù)P_保、U_額計(jì)算出保溫時(shí)電路中的電流，得到R₁的實(shí)際功率，最后得出R₃的實(shí)際功率，此過(guò)程計(jì)算量較大。