Question

【题目】某型号的电饭锅有两挡，开关S置于“1”挡和“2”挡时，串联在电路中的电流表示数分别为5A和0.1A，其测试电路如图所示。

（1）当开关S置于“2”挡时，电饭锅处于______（选填“高温烧煮”或“焖饭、保温”），理由是_______。

（2）求电阻R0的值________。

（3）当开关S置于“2”挡时，电饭锅的总电功率是多大 _________？

（4）若电能全部转化为水的内能，当开关S置于“1”挡时，需用多少时间将质量是2kg初温为20℃的水烧至100℃ _____________。［水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］

Answer 1

【答案】焖饭保温 此时总电阻最大，总功率最小 44Ω 22W 610.9s

【解析】

（1）根据P＝可知，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大；（2）由电路图可知，当开关S置于“1”挡时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R0的阻值；（3）根据P＝UI算出当开关S置于“2”挡时，电饭锅的总电功率；（4）根据Q＝cm△t计算水吸收的热量；依题意得W＝Q＝Pt算出加热时间。

（1）当开关S置于2挡时，电阻R与R0串联，总电阻较大，由P＝可知，电功率较小，因此电饭锅处于焖饭保温状态；当开关S接1挡时，电阻R被短路，电路为R0的简单电路，电阻较小，电功率较大，因此电饭锅处于高温烧煮状态。（2）由电路图可知，当开关S置于“1”挡时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，由I＝可得，电阻R0的阻值： R0＝＝44Ω；（3）当开关S置于“2”挡时，电饭锅的总电功率：P保温＝UI＝220V×0.1A＝22W；（4）当开关S置于“1”挡时，电饭锅的总电功率：P高温＝UI′＝220V×5A＝1100W；将质量是2kg初温为20℃的水烧至100℃吸收的热量：

Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；因为电能全部转化为水的内能，所以消耗的电能W＝Q＝6.72×105J；根据P＝得，烧开水的时间：t＝＝＝610.9s。