Question

【題目】如圖所示，是電飯鍋工作原理的簡化電路圖．電飯鍋有兩擋，分別是高溫?zé)�煮和低溫燜飯，S1為擋位自動(dòng)控制開關(guān)．R0和R為電熱絲，R0的阻值為1210Ω，該電飯鍋銘牌技術(shù)參數(shù)如下表所示（低溫燜飯擋額定功率模糊不清），求：
（1）電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率；
（2）電阻絲R的阻值．
（3）小明使用高溫檔對水加熱，將2Kg的28℃的水加熱到100℃用時(shí)12.5min，求電飯鍋高溫檔的加熱效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，電路為R0的簡單電路，此時(shí)電飯鍋的功率最小，處于低溫燜飯擋，

由P=UI= 可得，電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率：

P低= = =40W；

答：電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率為40W；

（2）解：由電路圖可知，開關(guān)S、S1閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻最最小，電飯鍋的功率最大，處于高溫?zé)�煮檔，

因電路的總功率等于各用電器功率之和，

所以，R的電功率：

PR=P高﹣P低=1008W﹣40W=968W，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，R的阻值：

R= = =50Ω；

答：電阻絲R的阻值為50Ω；

（3）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣28℃）=6.048×105J，

由P= 可得，消耗的電能：

W=P高t′=1008W×12.5×60s=7.56×105J，

電飯鍋高溫檔的加熱效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：電飯鍋高溫檔的加熱效率為80%．

【解析】（1）由電路圖可知，開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，電路為R0的簡單電路，此時(shí)電路中的總電阻最大，由P= 可知，電飯鍋的功率最小，處于低溫燜飯擋，根據(jù)P=UI= 求出其功率；（2）由電路圖可知，開關(guān)S、S1閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻最最小，電飯鍋的功率最大，處于高溫?zé)�煮檔，高溫?zé)�煮檔減去低溫燜飯的功率即為R的電功率，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=UI= 求出R的阻值；（3）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η= ×100%求出電飯鍋高溫檔的加熱效率．
【考點(diǎn)精析】掌握電功率的計(jì)算公式是解答本題的根本，需要知道計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．