Question

【題目】小夢(mèng)媽媽從網(wǎng)上買了一個(gè)新的電飯煲（如圖甲所示），小夢(mèng)從說(shuō)明書中得到下表中的信息，其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示。電飯煲有加熱和保溫兩種功能（由機(jī)內(nèi)的溫控開關(guān)S1控制），在電飯煲中放入質(zhì)量是2kg的食物和水后，按一下加熱按鈕S2，過(guò)一段時(shí)間，電飯煲內(nèi)的食物和水的溫度從20℃加熱到80℃，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。求解下列問(wèn)題[食物和水在加熱過(guò)程中比熱容保持不變，均為4.0×103J/（kg℃）

（1）食物和水在加熱過(guò)程中，吸收的熱量是多少？

（2）若電飯煲的加熱效率是80%，從開始加熱到自動(dòng)轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)需要多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）電阻R2的阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）4.8×105J；（2）600s；（3）501.6Ω。

【解析】

（1）．食物和水吸收的熱量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝4.8×105J；

答：食物和水在加熱過(guò)程中，吸收的熱量是4.8×105J

（2）．由可得，消耗的電能：

由可得，從開始加熱到自動(dòng)轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)需要的時(shí)間：

答：若電飯煲的加熱效率是80%，從開始加熱到自動(dòng)轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)需要600s；

（3）．由電路圖可知，開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電阻最小，由可知，電飯鍋功率最大，處于加熱狀態(tài)；

由可得，R1的阻值：

開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，

保溫狀態(tài)下的電路總電阻：

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電阻R2的阻值：

R2＝R總﹣R1＝550Ω﹣48.4Ω＝501.6Ω；

答： 電阻R2的阻值是501.6Ω。