Question

8．CFXB型“220V  1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)�煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R₀為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)�煮擋時，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接保溫?fù)鯐r，電路的總功率為22W．
（1）電熱絲R₀的阻值多大？
（2）將質(zhì)量為500g、初溫為23℃的水燒開至少需要多長時間（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）？
（3）燜飯、保溫100min，電阻絲R₀產(chǎn)生的熱量為多少？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，開關(guān)S接2時，電路為R₀的簡單電路，此時電路中的總電阻最小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，功率最大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋，知道高溫�(zé)�煮擋的功率，利用R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出電熱絲R₀的阻值；
（2）由Q=cm△t可求得需要吸收的熱量，然后根據(jù)W=Q，P=$\frac{W}{t}$可求得水燒開所需時間；
（3）根據(jù)P=UI可求得電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流，根據(jù)Q=I²Rt求出燜飯、保溫10min，電熱絲R₀產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S接2時，電路為R₀的簡單電路，飯煲處于高溫?zé)�煮擋�?br />由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{{（110V）}^{2}}{1100W}$=44Ω；
（2）將質(zhì)量為500g、初溫為23℃的水燒開所需能量W=Q=cm△t=4.2×10³kg/m³×0.5kg×（100℃-23℃）=1.617×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.617×1{0}^{5}J}{1100W}$=147s；
（3）由電路圖可知，開關(guān)S接1時，R與R₀串聯(lián)，電飯煲處于燜飯、保溫?fù)酰?br />由P=UI可得，當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
燜飯、保溫10min，電熱絲R₀產(chǎn)生的熱量：
Q₀=I²R₀t=（0.1A）²×44Ω×10×60s=264J．
答：（1）電熱絲R₀的阻值為44Ω；
（2）將質(zhì)量為500g、初溫為23℃的水燒開至少需要147s時間；
（3）燜飯、保溫10min，電熱絲R₀產(chǎn)生的熱量為264J．

點評 本題考查了電功率公式和焦耳定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電飯煲檔位和電路連接方式的判斷．