题目内容

9．某一电饭锅，内部电路如图所示．R1是加热电阻，阻值为48.4Ω；R2是限流电阻，阻值为 484Ω．煮饭时，接通电源（220V 50Hz）、闭合手动开关S1，电饭锅在加热状态．当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合．S2是一个自动 温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合．已知水的比热容为4.2×103J/（Kg•℃），电饭锅在一个标准大气压下工作．问：

（1）小明将室温下的水和米放入该电饭锅中，若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能使食物达到100℃将饭煮熟吗？为什么？
（2）若将质量为2.5Kg、20℃的水烧开需1000s，求电饭锅正常工作时的加热效率．
（3）在一个标准大气压下用电饭锅烧水时，小明发现水沸腾了，但手动开关S1却没有自动断开，于是小明认为电饭锅出故障了．小明的观点对吗？请说明理由．

分析 （1）根据一个标准电压下水的沸点及开关S1的工作特点分析答题．
（2）由电功公式求出电饭锅消耗的电能，由热量公式求出水吸收的热量，然后由效率公式求出电饭锅的效率．
（3）根据一个标准电压下水的沸点及开关S1的工作特点分析答题．

解答 解：（1）由题意知，当温度达到80℃时，开关S2会自动断开，温度低于70℃时，S2会自动闭合，
由此可知：如果不闭合开关S1，则电饭锅能达到的最大温度是80℃，不能把饭煮熟．
（2）电饭锅的功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$=1000W
由P=$\frac{W}{t}$可得，电饭锅消耗的电能W=Pt=1000W×1000s=1×106J，
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J，
则烧水的效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{1×1{0}^{6}J}$×100%=84%；
（3）不对；因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，用该电饭锅烧水，锅内水的最高温度为100℃，锅内温度达不到103℃，所以开关S1不能自动断开，故开关S1不能起作用．
答：（1）不能，因为当锅内温度达到80℃时，S2自动断开，电饭锅进入保温状态．
（2）电饭锅正常工作时的加热效率为84%．
（3）不对；因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，达不到103℃，所以S1不会自动断开．

点评 本题考查了电饭锅开关的作用、串电路的特点、电功率公式的灵活运用，关键是知道一个标准电压下水的沸点是100℃以及“当锅内食物温度达到 103℃时，开关S1会自动断开”这一条件的具体应用．

练习册系列答案
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20．国庆节小明外出旅游，乘游船在湖面上看风光，小明坐在座位上，如果说他是静止的，则选取的参照物是（　　）
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（5）观察蜡烛经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左（填“左”或“右”）观察．
（6）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、放大（选填“放大”或“缩小”）的实像．
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（4）考虑到弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒了，如图丙所示，测出拉力大小将变小（选填“保持不变”“变大”或“变小”）．
（5）一组同学猜想测杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”．他们经过实验，获得了下列数据：
动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm
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于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在的问题？只通过一组数据，得出的结论有很大的偶然性．

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