题目内容
8.(1)电热丝R0的阻值多大?
(2)将质量为500g、初温为23℃的水烧开至少需要多长时间(1标准大气压)?
(3)焖饭、保温100min,电阻丝R0产生的热量为多少?
分析 (1)由电路图可知,开关S接2时,电路为R0的简单电路,此时电路中的总电阻最小,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,功率最大,电饭煲处于高温烧煮挡,知道高温烧煮挡的功率,利用R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出电热丝R0的阻值;
(2)由Q=cm△t可求得需要吸收的热量,然后根据W=Q,P=$\frac{W}{t}$可求得水烧开所需时间;
(3)根据P=UI可求得电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流,根据Q=I2Rt求出焖饭、保温10min,电热丝R0产生的热量.
解答 解:(1)由电路图可知,开关S接2时,电路为R0的简单电路,饭煲处于高温烧煮挡,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,电热丝R0的阻值:
R0=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高温}}$=$\frac{{(110V)}^{2}}{1100W}$=44Ω;
(2)将质量为500g、初温为23℃的水烧开所需能量W=Q=cm△t=4.2×103kg/m3×0.5kg×(100℃-23℃)=1.617×105J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.617×1{0}^{5}J}{1100W}$=147s;
(3)由电路图可知,开关S接1时,R与R0串联,电饭煲处于焖饭、保温挡,
由P=UI可得,当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流:
I=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A;
焖饭、保温10min,电热丝R0产生的热量:
Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×10×60s=264J.
答:(1)电热丝R0的阻值为44Ω;
(2)将质量为500g、初温为23℃的水烧开至少需要147s时间;
(3)焖饭、保温10min,电热丝R0产生的热量为264J.
点评 本题考查了电功率公式和焦耳定律的应用,关键是电饭煲档位和电路连接方式的判断.