Question

【题目】如图所示是一种电压力锅简易原理图，A为密闭锅体，锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻，L为指示灯，其电阻为40Ω，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关，闭合S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，锅底向下移动，压力开关与触点a断开，并与b点接通，起到控压控温的目的，此时保温电路的总功率为20W。相关参数如表一、表二。

表一 水的沸点T与气体压强p的关系

T/℃	100	105	110	112	114	116	118	120
P/kPa	101	121	143	154	163	175	187	199

表二 电压力锅的铭牌

额定电压	加热功率	压强设定值
220V	1000W	101kPa

(1)由表一可知，水的沸点会随海拔的增大而_____（选填“增大”或“减小”）。

(2)当锅内温度为120℃时，锅内气体对锅盖的压力是多少？_____

(3)保温电阻R2的阻值多大？_____

(4)把锅内质量为2kg，初温为30℃的水加热至沸腾至少需要多少时间？_____

Answer 1

【答案】减小

【解析】

(1)由表一可知，气压越大、沸点越高；由海拔的高度越高时，气压越小，所以，水的沸点会随海拔的增大而减小；

(2)由表一知，当锅内温度为120℃时，锅内气体压强

，

根据可得锅内气体对锅盖的压力

；

(3)已知保温电路的总功率为20W，根据可得保温时电路总电阻：

，

根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：

；

(4)由表二知道锅内气体压强设定值、压力锅的功率为1000W，由表一可知此时锅内温度为，水吸收的热量：

，

由题知，压力锅消耗的电能：

，

所以需要时间

。

答：(1)水的沸点会随海拔的增大而减小；

(2)当锅内温度为120℃时，锅内气体对锅盖的压力是；

(3)保温电阻的阻值为；

(4)把锅内质量为2kg，初温为20℃的水加热至沸腾至少需要。