题目内容
【题目】如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数：
R1的阻值为110Ω。接通电路后，开关自动与触点ab接通，1档加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102℃时，开关自动与ab断开，与接触点c接通，2档加热器工作，保持锅内温度和压强不变，进入保压状态。先将质量为2kg，初温为36℃的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容为4.0×103J/（kg℃）。求：
（1）R2的阻值；
（2）电压力锅加热多长时间后开始保压；
（3）电压力锅这20min消耗的电能。
【答案】（1）440Ω （2）960s (3)554400J
【解析】（1）由题意可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电饭锅处于1档加热状态；R1功率为
，开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于2档加热状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，1档加热时，R2消耗的电功率：P2=P加热1-P加热2=550W-440W =110W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由
可得， R2的阻值分别为： 
；
（2）当锅内混合物质温度达到102℃时，开始保压，
则混合物质温度升高到102℃时所吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.0×103J/（kg℃）×2kg×（102℃-36℃）=5.28×105J，
因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，
所以，由W=Q吸=Pt可得，从加热到保压的时间： 
；
（3）由于电压力锅正常工作时间为20min，所以电压力锅最后4min处于保压状态，
则前16分消耗的电能：W1=P加热1t’=550W×16×60s=5.28×105J．
后4分消耗的电能：W2=P加热2t″=110W×4×60s=2.64×104J．
20min消耗电能W=W1+W2=5.28×105J+2.64×104J=5.544×105J
答：（1）R2的阻值为440Ω；
（2）电压力锅加热16min后开始保压；
（3）电压力锅20min内消耗的电能为5.544×105J．
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