Question

如圖甲是某品牌電飯鍋的電路原理圖，R₁、R₂是安裝在同一發(fā)熱盤中的發(fā)熱電阻絲，L₁、L₂為指示燈，S₂是溫控開關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃時(shí)S₂自動(dòng)跳轉(zhuǎn)．紅燈亮、綠燈滅，表示正在加熱；綠燈亮、紅燈滅，表示電飯鍋處于保溫狀態(tài)．R₃、R₄電阻都很大，在以下計(jì)算中可近似地將其看成開路；L₁、L₂、R₃、R₄耗電功率很小，可以忽略不計(jì)，電路原理圖可近似等效成乙圖．

一用戶觀察發(fā)現(xiàn)，該電飯鍋銘牌標(biāo)有“220 V加熱功率1000 w”，在家中其它用電器都斷開的情況下，用其加熱2 kg、20℃的水時(shí)，標(biāo)有“2000 imp/kw·h”的電能表指示燈一分鐘閃爍了30次．已知水的比熱容c＝4.2×10³ J/(kg·℃)，1 kw·h＝3.6×10⁶ J，不考慮電阻R₁、R₂阻值隨溫度的變化．

請(qǐng)根據(jù)以上信息解答以下問題：

①將這些水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，水吸收了多少熱量？

②加熱過程中電飯鍋的實(shí)際功率是多大？

③如果電飯鍋消耗的電能有80％被水吸收，燒開這些水用了多少時(shí)間？

④測得電飯鍋保溫時(shí)的功率是加熱時(shí)功率的，則R₁、R₂之比是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：①∵Q＝cmΔt 　　∴Q＝42×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100℃－20℃) 　�。�6.72×105 J　2分 　�、陔婏堝�1分鐘消耗的電能 　　W＝×3.6×106 J＝5.4×104 J　1分 　　P實(shí)＝＝＝900 W　1分 　�、邸�＝＝80％ 　　∴W總＝＝＝8.4×105 J　1分 　　∵W＝Pt 　　∴t＝＝≈933 s≈15.6 min　1分 　　(方法一)當(dāng)S1、S2閉合，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，R1與R2并聯(lián) 　　∵＝＋ 　　∴R＝ 　　∴P加熱＝ 　　當(dāng)S1閉合、S2斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，只有R1工作 　　∴P保溫＝ 　　∵P保溫＝P加熱 　　∴＝×　1分 　　∴R1＝10 R 　　∴R1＝10× 　　∴＝　1分 　　(方法二)保溫時(shí)S1閉合、S2斷開，只有R1工作，功率P1；加熱時(shí)，S1、S2閉合，R1、R2并聯(lián)，R1功率仍為P1、R2功率P2．1分 　　∴＝∴ 　　又P＝R1、R2電壓相等 　　∴＝1分