题目内容
14．
如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000w和400w两档功率，档位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000w档将汤煮至100℃，然后自动跳至400w档进行保温慢炖，设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg•℃）．求：（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
（2）R1的阻值是多少？
（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由．
分析 （1）知道汤的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出在此过程中汤吸收的热量；
根据W=Pt求出电炖锅消耗的电能，然后利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电炖锅的效率；
（2）当开关S接“a”位置时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电炖锅处于加热状态，然后根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R1的阻值；
（3）知道加热功率和保温慢炖功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得出电路电阻大小，进而知道开关S的接入的位置．
解答 解：（1）汤吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.0×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）
=9.6×105J．
加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s，
由P=$\frac{W}{t}$得，电炖锅消耗的电能：
W=P加热t=1000W×1200s=1.2×106J，
则电炖锅的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%
=$\frac{9.6×1{0}^{5}J}{1.2×1{0}^{6}J}$×100%
=80%．
（2）当开关S接“a”位置时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，此时电炖锅处于加热状态，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，电阻R1的阻值：
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω．
（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；
理由是：当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．
答：（1）在此过程中汤吸收的热量是9.6×105J；电炖锅的效率是80%；
（2）R1的阻值是48.4Ω；
（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；
当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．
点评 本题考查了学生对吸热公式、电功率公式及效率公式等知识掌握和应用，关键是电热器加热和保温状态的判断以及电功率公式的灵活应用，要注意单位的换算．
| A． | 玉兰花开，闻到阵阵花香 | B． | 扫地时的尘土飞扬 | ||
| C． | 车刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花 | D． | 羊群在草原上奔跑 |
为了验证并联电路电流关系，小明设计了如图甲电路进行实验．
张老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器，并告知其内部电路由电阻丝R1、R2、和开关S1三个元件组成，两根电阻丝允许通过的最大电流均为1A，R1=10Ω，在不拆解加热器的情况下，小军用图1电路对其进行探究：他先闭合S2，电流表的示数为0.24A；再闭合S1，电流表的示数变为0.84A，所用电源电压为6V．
| A． | 尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点 | |
| B． | 尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点 | |
| C． | 树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力 | |
| D． | 树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力 |