题目内容
某一电饭锅，内部电路如图．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Sl，电饭锅处在加热状态．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．问：
(1)若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自动断电功能不起作用，这是为什么?
(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少? 若电饭锅电能转化为内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间?
(1)不能不闭合S1，电饭锅只能处在保温状态电饭锅内食物的温度不超过80℃
(2)在1标准大气压下,水的沸点是100℃，所以S1自动断电功能不起作用.
(3) 加热和保温电饭锅消耗的电功率之比：
P加热 / P保温 = （U 2/R1）/[U 2/（R1＋R2）] = （R1＋R2）/ R1
= （48.4Ω＋484Ω）/48.4Ω = 11/1
(4) 一个标准大气压下，将水烧开须吸收的热量为：
Q吸 =cm(t - t0)=4.2×10J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃—20℃)=8.4×105J
所以 Q放 = Q吸/η = 8.4×105J/ 84% =106J 由Q放= U 2t /R 1得：
需要时间：t = Q放R1/ U 2 =106J×48.4Ω/（220V）2 =103s
练习册系列答案
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