Question

【题目】小梦妈妈从网上买了一个新的电饭煲（如图甲所示），小梦从说明书中得到下表中的信息，其简化电路如图乙所示。电饭煲有加热和保温两种功能（由机内的温控开关S1控制），在电饭煲中放入质量是2kg的食物和水后，按一下加热按钮S2，过一段时间，电饭煲内的食物和水的温度从20℃加热到80℃，然后自动转入保温状态。求解下列问题[食物和水在加热过程中比热容保持不变，均为4.0×103J/（kg℃）

（1）食物和水在加热过程中，吸收的热量是多少？

（2）若电饭煲的加热效率是80%，从开始加热到自动转入保温状态需要多长时间？

（3）电阻R2的阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）4.8×105J；（2）600s；（3）501.6Ω。

【解析】

（1）．食物和水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝4.8×105J；

答：食物和水在加热过程中，吸收的热量是4.8×105J

（2）．由可得，消耗的电能：

由可得，从开始加热到自动转入保温状态需要的时间：

答：若电饭煲的加热效率是80%，从开始加热到自动转入保温状态需要600s；

（3）．由电路图可知，开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，此时电阻最小，由可知，电饭锅功率最大，处于加热状态；

由可得，R1的阻值：

开关S2闭合，S1断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电饭锅处于保温状态，

保温状态下的电路总电阻：

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电阻R2的阻值：

R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣48.4Ω＝501.6Ω；

答： 电阻R2的阻值是501.6Ω。