6.下表為一臺(tái)電飯煲的銘牌,其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖19所示,R0和R均為電熱絲.求:
XX牌電飯煲
額定電壓220V
額定功率高溫檔1100W
低溫檔22W
電源頻率50Hz
(1)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí),開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接?
(2)電熱絲R的阻值多大?
(3)如果用此電飯煲把2Kg的水由20℃加熱至沸騰需要的時(shí)間是多少秒?【不考慮熱量的損失,氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)】

分析 (1)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí),電路電阻最小,開(kāi)關(guān)S與觸點(diǎn)2連接時(shí),電阻R被短路,電路電阻最小,功率最大;
(2)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí),電路為R0的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱絲R0的阻值;P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出總電阻,然后可求得電熱絲R的阻值;
(3)根據(jù)Q=cm△t可求得水由20℃加熱至沸騰吸收的熱量,不考慮熱量的損失W=Q,由P=$\frac{W}{t}$可求得需要的時(shí)間.

解答 解:(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,在電壓U一定時(shí),電阻R越小,電功率越大,
由電路圖可知,S應(yīng)接2觸點(diǎn)時(shí),電路電阻最小,此時(shí)電飯煲功率最大,電飯煲在高溫?zé)髾n;
(2)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí),電路為R0的簡(jiǎn)單電路,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,電熱絲R0的阻值:
R0=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{1100W}$=44Ω;
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低溫}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{22W}$=2200Ω,
則R=R-R0=2200Ω-44Ω=2156Ω;
(3)由把2kg的水由20℃加熱至沸騰需要吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J.
不考慮熱量的損失W=Q,由P=$\frac{W}{t}$可得,
需要的時(shí)間t=$\frac{W}{{P}_{高溫}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1100W}$≈611s
答:(1)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí),開(kāi)關(guān)S與2觸點(diǎn)連接;
(2)電熱絲R的阻值為R=2156Ω;
(3)如果用此電飯煲把2Kg的水由20℃加熱至沸騰需要的時(shí)間是611秒.

點(diǎn)評(píng) 大部分家用電熱器都是用改變電路電阻的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的改變,電阻阻值的改變由三種方法:①用開(kāi)關(guān)使幾個(gè)電阻串聯(lián),達(dá)到增大電阻,減小功率的目的;②用開(kāi)關(guān)使幾個(gè)電阻并聯(lián),達(dá)到減小電阻,增大功率的目的;③用一個(gè)開(kāi)關(guān)和電阻并聯(lián),開(kāi)關(guān)的閉合可用短路電阻,達(dá)到減小電阻,增大功率的目的.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升
的距離/m
彈簧測(cè)力計(jì)
的示數(shù)/N
彈簧測(cè)力計(jì)
上升的距離/cm
機(jī)械效率
第1次20.0510.1566.7%
第2次40.051.70.15\
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