Question

【題目】圖甲是一款紫砂電飯鍋，圖乙是其簡(jiǎn)化電路圖，部分參數(shù)如表所示，R1、R2是電熱絲，已知R1的阻值為55Ω．求：

額定電壓		220V
電功率	高溫檔	1320W
	中溫檔	880W
	低溫檔	440W

（1）將鍋內(nèi)1L的水從20℃加熱到70℃，水吸收的熱量。（c水＝4.2×103J/（kg℃），ρ水＝1.0×103kg/m3）

（2）電熱絲R2的阻值。

（3）若不計(jì)熱量損失，將2.2kg的粥用高溫檔加熱5min，粥升高的溫度。（取c粥＝4.0×103J/（kg℃））

Answer 1

【答案】（1）2.1×105J；（2）110Ω；（3）45℃。

【解析】

（1）根據(jù)密度的公式求出水的質(zhì)量，然后根據(jù)Q吸水=c水m水（t-t0）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電功率的公式求出電熱絲R1的電功率，結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，只閉合S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電飯鍋處于中溫檔；根據(jù)電功率的公式可知，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電熱絲R1、R2并聯(lián)，電飯鍋處于高溫檔，只閉合S2時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電飯鍋處于低溫檔，利用電功率的公式求出電熱絲R2的阻值；
（3）根據(jù)W=Pt求出電飯鍋高溫檔加熱消耗的電能，由題意知，粥吸收的熱量Q吸=W，然后根據(jù)Q吸=cm△t求出粥升高的溫度。

（1）根據(jù)題意知道，1升水的體積是：V水 =1L=1dm3 =1×10-3 m3 ，

1升水的質(zhì)量是：m水=ρ水V水 =1.0×103 kg/m3 ×1×10-3 m3 =1kg，

從20℃加熱到70℃水吸收的熱量：Q吸水 =c水 m水（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×105 J；

（2）根據(jù)題意知道，只閉合S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電熱絲R1 的電功率是：，由表格數(shù)據(jù)知道，880W是中溫檔的電功率，由此說(shuō)明，當(dāng)S1、S2 都閉合時(shí)，電熱絲R1、R2并聯(lián)，電路總電阻最小，根據(jù)P=U2/R知道，電功率最大，電飯鍋處于高溫檔，即功率是：P=1320W，當(dāng)只閉合S2 時(shí)，電路為R2 的簡(jiǎn)單電路，電飯鍋處于低溫檔，功率是P2 =440W，電熱絲R2 的阻值是：；

（3）當(dāng)加熱時(shí)間是t=5min=300s時(shí)，電飯鍋高溫檔加熱消耗的電能是：W=Pt=1320W×300s=3.96×105 J，

根據(jù)題意知道，粥吸收的熱量是：Q吸=W=3.96×105 J，

由Q吸=cm△t知道，粥升高的溫度是：。