Question

【题目】如图甲所示为一款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅的部分参数如下表所示。该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制。其部分简化电路如图乙所示，开关 S1控制中央汤锅的加热，S2控制左右两侧的烧烤盘，R1为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。

（1）分析电路图可知，当开关S1接通 ，温控开关闭合时，汤锅处于___（选填“加热”或“保温”）状态，在实际使用中，左右两侧的电热烧烤盘可以同时工作也可以独立工作 ，左右两侧的电热烧烤盘是____（选填“并联”或 串联”）的。

（2）汤锅加热状态正常工作时，通过R1的电流为多少_____？一个标准大气压下，加热状态时，将汤锅中2kg水由20℃加热到100℃，用时14分钟，求该电热丝加热状态时的效率_____？（计算结果保留三位有效数字）［c水=4.2×103J/（kg·℃）］

（3）若R0的电阻为56Ω，则汤锅保温挡时1s消耗的电能是多少_______？

Answer 1

【答案】加热 并联 5A 72.7% 484J

【解析】

第一空．分析电路图可知，开关S1接通时，R1与R0串联，当温控开关闭合时，R0被短路，该支路电阻减小，根据P=可知，该支路功率变大，即汤锅处于加热状态。

第二空．实际使用中，左右两侧的电热烧烤盘可以同时工作也可以独立工作，即两个烤盘的电路互不影响，说明左右两侧的电热烧烤盘是并联的。

第三空．由表格数据可知，汤锅加热状态时功率为P加热=1100W，由以上分析可知，该功率只是R1的功率，由P=UI可知，所以此时通过R1的电流为：

I加热===5A。

第四空．将汤锅中2kg水由20℃加热到100℃，水要吸收的热量是：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，

加热这些水要14分钟时间，则加热这些水消耗的电能是：

W=P加热t=1100W×14×60s=9.24×105J，

则汤锅电热丝加热状态时的效率为：

η===72.7%。

第五空． R1电阻为：

R1===44Ω。

当汤锅保温挡时，R1与R0串联，则汤锅保温挡1s消耗的电能是：

W′====484J。