Question

13．某電飯鍋內(nèi)有R₀=44Ω，R=2156Ω的兩根電熱絲，在電飯鍋內(nèi)倒入體積為2l、溫度為20℃的水，在加熱狀態(tài)下把這些水燒開（在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），電飯鍋正常工作了10min，電飯鍋的加熱效率是80%，在此過程中，求：：[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）電飯鍋消耗了多少電能？
（3）電路中的電流大小是多少？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，然后利用Q=cm△t計(jì)算水吸收的熱量；
（2）根據(jù)η=$\frac{Q}{W}$計(jì)算電飯鍋消耗的電能；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，由圖分析電飯鍋的工作狀態(tài)，由歐姆定律計(jì)算電路中的電流．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
所以水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）已知電飯鍋的加熱效率是80%，
由η=$\frac{Q}{W}$可得電飯鍋正常工作了10min，電飯鍋消耗的電能：
W=$\frac{Q}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{0.8}$=8.4×10⁵J；
（3）由圖S接1時，兩電阻串聯(lián)，電路中總電阻大；S接2時R被短路，只有R₀接入電路，電路電阻�。�
電源電壓一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，S接2時消耗功率大，為加熱狀態(tài)，
所以電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{220V}{44Ω}$=5A．
答：（1）水吸收的熱量是6.72×10⁵J；
（2）電飯鍋消耗了8.4×10⁵J的電能；
（3）電路中的電流大小是5A．

點(diǎn)評 本題考查了密度公式、熱量公式、效率公式以及歐姆定律公式的應(yīng)用，正確識別電路，熟練運(yùn)用公式是關(guān)鍵．