题目内容
小明观察家里的电饭锅铭牌：额定电压为220V，保温功率为22W，加热功率为1100W，电饭锅的工作原理如图所示，通过单刀双掷开关S调节加热和保温两种状态，R0为电热丝．请你帮助小明解决下列问题．（1）电饭锅在加热状态时，开关S应与触点
（2）电饭锅处于加热状态时电路的电阻值．
（3）如果该电饭锅正常加热10.5min，消耗的电能有这些能量80%被水吸收，能将多少kg水在l标准大气压下由12℃加热至沸腾？已知c水=4.2×103J/（kg?℃）
（4）保温5min，电热丝R0产生的热量是多少？
分析：（1）电路电压一定，由电功率公式P=
可知电路电阻越大，电路功率越小，电路电阻越小电路功率越大．
（2）已知加热功率和额定电压，根据功率的变形公式即可求出电饭锅处于加热状态时电路的电阻值．
（3）由热量公式的变形公式求出水的质量．
（4）先根据P=UI的变形公式求出电路中的电流，然后根据Q=I2Rt求出电热丝R0产生的热量．
| U2 |
| R |
（2）已知加热功率和额定电压，根据功率的变形公式即可求出电饭锅处于加热状态时电路的电阻值．
（3）由热量公式的变形公式求出水的质量．
（4）先根据P=UI的变形公式求出电路中的电流，然后根据Q=I2Rt求出电热丝R0产生的热量．
解答：解：（1）由电路图可知，开关与触点2连接时，电阻R被短路，只有电热丝R1接入电路，此时电路电阻最小，由P=
可知，此时电路的电功率最大，故电饭煲处于加热状态．
（2）∵P=UI，I=
∴电电饭锅处于加热状态时电路的电阻：R0=
=
=44Ω；
（3）Q=80%×Pt=80%×1100W×10.5×60s=5.544×105J，
∵Q=cm△t，且1标准大气压下水的沸点是100℃
∴水的质量m=
=
=1.5kg；
（4）∵P=UI，
∴保温时，电路中的电流：I=
=
=0.1A，
保温5min，电热丝R0产生的热量：Q=I2R0t=（0.1）2×44Ω×5×60s=132J．
答：（1）电饭锅在加热状态时，开关S应与触点2连接．
（2）电饭锅处于加热状态时电路的电阻值为44Ω．
（3）如果该电饭锅正常加热10.5min，消耗的电能有这些能量80%被水吸收，能将1.5kg水在l标准大气压下由12℃加热至沸腾．
（4）保温5min，电热丝R0产生的热量是132J．
| U2 |
| R |
（2）∵P=UI，I=
| U |
| R |
∴电电饭锅处于加热状态时电路的电阻：R0=
| U2 |
| P |
| (220V)2 |
| 1100W |
（3）Q=80%×Pt=80%×1100W×10.5×60s=5.544×105J，
∵Q=cm△t，且1标准大气压下水的沸点是100℃
∴水的质量m=
| Q |
| c△t |
| 5.544×105J |
| 4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-12℃) |
（4）∵P=UI，
∴保温时，电路中的电流：I=
| P保温 |
| U |
| 22W |
| 220V |
保温5min，电热丝R0产生的热量：Q=I2R0t=（0.1）2×44Ω×5×60s=132J．
答：（1）电饭锅在加热状态时，开关S应与触点2连接．
（2）电饭锅处于加热状态时电路的电阻值为44Ω．
（3）如果该电饭锅正常加热10.5min，消耗的电能有这些能量80%被水吸收，能将1.5kg水在l标准大气压下由12℃加热至沸腾．
（4）保温5min，电热丝R0产生的热量是132J．
点评：本题考查了电路分析、求电功率、水的质量、电阻产生的热量等问题，是一道综合题，分析清楚电路结构、熟练应用热量公式、串联电路特点、电功与电功率公式即可正确解题．
练习册系列答案
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