题目内容
【题目】如图是中国家用电炖锅的内部电路,R1 , R2为加热电阻(阻值不随温度变化),如表给出了电炖锅在不同挡位时开关的状态及所对应的额定功率,其中“自动挡”功率未知.
保温挡 | 自动挡 | 快煮挡 | |
额定功率 | 200W | 800W | |
开关状态 | S、S2闭合,S1断开 | S、S1闭合,S2断开 | S、S1、S2均闭合 |
(1)求“自动挡”状态下的额定功率及R2的阻值;
(2)在“快煮挡”状态下工作7min消耗的电能可让质量为2kg、初温为50℃的水升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg℃),不计热量损失]
(3)傍晚用电高峰,若实际电压为198V,求电炖锅在“保温挡”状态下的实际功率.
【答案】
(1)解:S、S2闭合,S1断开时,电路只有R2接入电路,由表格数据可知,R2的电阻:
R2= = =242Ω,
快煮档时,S、S1、S2均闭,R1与R2并联接入电路,其总功率为R1和R2的功率之和,即P1+P2=800W,
保温档时,S、S2闭合,S1断开,只有R2接入电路,其功率即为R2的功率,即P2=200W,
自动档时,S、S1闭合,S2断开,电路中只有R1接入电路,此时电路功率即为R1电功率,P1=800W﹣200W=600W;
(2)解:在“快煮挡”状态下工作7min消耗的电能,
W=Pt=800W×7×60s=3.36×105J,
水吸收的热量:Q=W=3.36×105J,
由Q=cm(t末﹣t初)可得:
t末= +t初= +50℃=90℃.
(3)解:电炖锅在“保温挡”状态下只有R2接入电路,
P实= = =162W.
【解析】(1)由图可知,保温档时,S、S2闭合,S1断开,只有R2接入电路,其功率即为R2的功率,由R= 计算电阻值;快煮档时,S、S1、S2均闭,R1与R2并联接入电路,其总功率为R1和R2的功率之和,自动档时,S、S1闭合,S2断开,电路中只有R1接入电路,此时电路功率即为R1电功率,由此计算;(2)不计热量损失,则消耗的电能W与水吸收的热量相等,即W=Q,由此计算;(3)电炖锅在“保温挡”状态下只有R2接入电路,由P= 计算电功率.