Question

9．如圖是一種煲湯用的電熱鍋的工作原理圖，其中溫控器的作用是每當(dāng)水沸騰后使電熱鍋?zhàn)詣?dòng)斷電一段時(shí)間后再通電工作．電熱鍋的部分參數(shù)如表中所示．

容積	4.5L
額定電壓	220V
保溫功率	80W
加熱功率	500W

（1）三腳插頭上標(biāo)著E的導(dǎo)線和電熱鍋的金屬外殼相連，插頭插入插座時(shí)，插座上跟E相連的導(dǎo)線應(yīng)和地線（選填“火線”、“零線”或“地線”）相連；
（2）調(diào)節(jié)切換開關(guān)可以使電熱鍋分別處于“關(guān)、高溫、自動(dòng)、保溫”四種工作狀態(tài)，則原理圖中的切換開關(guān)連接觸點(diǎn)“3”時(shí)為保溫檔，保溫時(shí)的電流約為0.36A；
（3）當(dāng)該電熱鍋處于高溫檔時(shí)，正常加熱5min將會(huì)產(chǎn)生1.5×10⁵J的熱量．

Answer 1

分析 （1）三孔插座的第三個(gè)孔是接地的；三腳插頭上標(biāo)著E的導(dǎo)線和電熱鍋的金屬外殼相連，這樣電熱鍋的外殼就接地了；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電阻越大，功率越小，因?yàn)镽₁大于R₂，所以R₁的功率小于R₂的功率，所以，切換開關(guān)連接觸點(diǎn)“3”時(shí)是保溫狀態(tài)；
根據(jù)I=$\frac{P}{U}$算出保溫時(shí)的電流；
（3）由功率和時(shí)間根據(jù)W=Pt可算出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（1）電飯鍋使用三腳插頭，E導(dǎo)線和電飯鍋的金屬外殼相連，插入插座時(shí)，與大地連接，當(dāng)用電器漏電時(shí)，人接觸用電器，人被接地導(dǎo)線短路，即使接觸了漏電的用電器也不會(huì)發(fā)生觸電事故；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電阻越大，功率越小，因?yàn)镽₁大于R₂，所以R₁的功率小于R₂的功率，所以，切換開關(guān)連接觸點(diǎn)“3”時(shí)是保溫狀態(tài)；
由表格數(shù)據(jù)可知電熱鍋的保溫功率是80W；
保溫時(shí)的電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{80W}{220V}$=0.36A；
（3）當(dāng)該電熱鍋處于高溫檔時(shí)，正常加熱5min產(chǎn)生的熱量是：Q=W=P_加熱t=500W×60s×5=1.5×10⁵J．
故答案為：（1）地線；（2）3；0.36；（3）1.5×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與實(shí)際生活相聯(lián)系，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用，加強(qiáng)安全意識(shí)．