题目内容
某一电饭锅，内部电路如图所示．R1是加热电阻，阻值为48.4Ω；R2是限流电阻，阻值为484Ω．煮饭时，闭合手动开关Sl，电饭锅处在加热状态．当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合．S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合．问：（1）若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能将饭煮熟吗？
（2）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？
（3）若电饭锅电能转化为内能的效率为84%，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间？
分析：（1）由电路的特点及S2的特点可以分析；
（2）电饭锅处在加热状态时，电阻R1工作，当处于保温状态时，两电阻串联，一起工作，根据公式P=
可求在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比．
（3）先根据Q=cm△t求出将水加热到沸腾时水吸收的热量，利用效率公式求出电饭锅放出的热量，再根据Q=W=Pt=
t求出加热时间．
（2）电饭锅处在加热状态时，电阻R1工作，当处于保温状态时，两电阻串联，一起工作，根据公式P=
| U2 |
| R |
（3）先根据Q=cm△t求出将水加热到沸腾时水吸收的热量，利用效率公式求出电饭锅放出的热量，再根据Q=W=Pt=
| U2 |
| R |
解答：解：（1）若不闭合S1，当锅内温度达到80℃时，S2自动断开，电饭锅进入保温状态，
温度不会达到100℃，不会把饭煮熟．
（2）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比为：
=
=
=
=
；
（3）将水加热到沸腾时水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；
电饭锅放出的热量：
Q放=
=
=1×106J；
根据Q=W=Pt=
t得：
t=
=
=1000s．
答：（1）不能，因为当锅内温度达到80℃，S2自动断开，电饭锅进入保温状态；
（2）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比为11：1；
（3）在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要1000s．
温度不会达到100℃，不会把饭煮熟．
（2）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比为：
| P加热 |
| P保温 |
| ||
|
| R1+R2 |
| R1 |
| 48.4Ω+484Ω |
| 48.4Ω |
| 11 |
| 1 |
（3）将水加热到沸腾时水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；
电饭锅放出的热量：
Q放=
| Q吸 |
| η |
| 8.4×105J |
| 84% |
根据Q=W=Pt=
| U2 |
| R |
t=
| Q放 | ||
|
| 1×106J | ||
|
答：（1）不能，因为当锅内温度达到80℃，S2自动断开，电饭锅进入保温状态；
（2）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比为11：1；
（3）在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要1000s．
点评：本题取材于我们常见的电饭锅，考查有关电路的知识，可以激发同学们对物理的学习兴趣了，同时能了解更多的生活常识．
练习册系列答案
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