Question

【題目】如圖甲所示為超市一款電飯煲，在額定電壓為220V的電路中能正常工作，工作原理如圖乙所示，R2=160，其加熱功率與保溫功率之間的關系為P加熱=5P保溫，試求：

(1)電阻R1的阻值；

(2)用電高峰時段，電源電壓變?yōu)?/span>200V，此時電飯煲的保溫功率為多少；

(3)電源電壓為200V時，標準氣壓下將3L的湯從20℃加熱至100℃，需要20min，電飯煲的加熱效率是多少。（kg/m3，J/（kg·℃））

Answer 1

【答案】(1)40；(2)200W；(3)80%

【解析】

(1)由圖乙可知，當閉合S、撥至2時，電路為的簡單電路，當閉合S、撥至1時，電阻與，根據(jù)P=可知，電阻越小，功率越大，可知當閉合S、撥至2時，是加熱檔位，當閉合S、撥至1時，是保溫檔位，由P＝UI 、I＝得

P加熱＝ ，P保溫＝

則加熱功率與保溫功率之比為

＝＝

電阻R1的阻值

R1＝R2＝×160＝40

(2)電源電壓變?yōu)?/span>200V，此時電飯煲的保溫功率為

保溫＝＝＝200W

(3)加熱功率

加熱＝＝＝1000W

由P＝得，20min電飯煲消耗的電能

W電＝加熱t＝1000W×20×60s＝1.2×106J

由ρ＝得水的質(zhì)量

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3×10-3m3＝3 kg

水吸收的熱量

Q吸＝cm(tt0)＝4.0×103J/(kg)3kg10020)＝9.6×105J

電飯煲的加熱效率

η＝＝＝80

答：(1)電阻R1的阻值為40。

(2)電飯煲的保溫功率為200W。

(3)電飯煲的加熱效率為80。