题目内容
【题目】如图所示,是电饭锅工作原理的简化电路图.电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为挡位自动控制开关.R0和R为电热丝,R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如下表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清),求:
(1)电饭锅低温焖饭时的额定功率;
(2)电阻丝R的阻值.
(3)小明使用高温档对水加热,将2Kg的28℃的水加热到100℃用时12.5min,求电饭锅高温档的加热效率.
【答案】
(1)解:由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R0的简单电路,此时电饭锅的功率最小,处于低温焖饭挡,
由P=UI= 可得,电饭锅低温焖饭时的额定功率:
P低= = =40W;
答:电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W;
(2)解:由电路图可知,开关S、S1闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻最最小,电饭锅的功率最大,处于高温烧煮档,
因电路的总功率等于各用电器功率之和,
所以,R的电功率:
PR=P高﹣P低=1008W﹣40W=968W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R的阻值:
R= = =50Ω;
答:电阻丝R的阻值为50Ω;
(3)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃﹣28℃)=6.048×105J,
由P= 可得,消耗的电能:
W=P高t′=1008W×12.5×60s=7.56×105J,
电饭锅高温档的加热效率:
η= ×100%= ×100%=80%.
答:电饭锅高温档的加热效率为80%.
【解析】(1)由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R0的简单电路,此时电路中的总电阻最大,由P= 可知,电饭锅的功率最小,处于低温焖饭挡,根据P=UI= 求出其功率;(2)由电路图可知,开关S、S1闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻最最小,电饭锅的功率最大,处于高温烧煮档,高温烧煮档减去低温焖饭的功率即为R的电功率,根据并联电路的电压特点和P=UI= 求出R的阻值;(3)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,根据W=Pt求出消耗的电能,利用η= ×100%求出电饭锅高温档的加热效率.
【考点精析】掌握电功率的计算公式是解答本题的根本,需要知道计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
【题目】学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干.小明设计的电路如图甲所示电,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合S后,记录的数据如表.
连接方式 | 一根 | 两根串联 | 三根串联 | 两根并联 | 三根并联 |
电流表读数/A | 0.3 | 0.2 | 1.2 | 1.8 |
回答下列问题:
(1)乙图是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中.
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系.
A.电阻的大小与长度的关系是:;
B.电阻的大小与横截面积的关系是:.