电饭锅是现代人喜欢的厨房用具.如图甲是某品牌电饭锅的简化电路图.电饭锅的铭牌上部分内容如表．额定电压220V加热功率1100W保温功率100W最大容积3L(1)R1.R2中R1是加热电阻.要使电饭锅加热.开关S应处于闭合状态．(2)电饭锅正常加热时.电路中的电流是多大?(3)用此电饭锅12min.可将2L25℃的水加热到100℃.求此电饭锅的热效率� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

11．

电饭锅是现代人喜欢的厨房用具，如图甲是某品牌电饭锅的简化电路图，电饭锅的铭牌上部分内容如表．

额定电压	220V
加热功率	1100W
保温功率	100W
最大容积	3L

（1）R₁、R₂中R₁是加热电阻，要使电饭锅加热，开关S应处于闭合（选填“闭合”或“断开”）状态．
（2）电饭锅正常加热时，电路中的电流是多大？
（3）用此电饭锅12min，可将2L25℃的水加热到100℃，求此电饭锅的热效率．
（4）图乙表示电饭锅工作时电功率与时间的关系，阴影部分面积表示电饭锅保温10min所消耗的电能（或电功），请计算它的大小．

分析（1）分析此电路，R₁和R₂是串联的，S并联，R₂就短路，只有R₂工作．当加热煮饭时，电功率较大，当保温时电功率较小，据此分析；
（2）已知电饭锅的额定功率，利用P=UI可求得当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流；
（3）已知水的质量、比热容、初温度和末温度，利用公式Q=cm△t得到吸收的热量；
已知饮水机的加热功率和加热时间，利用W=Pt得到消耗的电能；
根据水吸收的热量和饮水机消耗的电能，两者之比就是加热效率．
（4）由乙图可知，横坐标表示加热时间，纵坐标表示电功率，根据W=Pt可知阴影部分面积表示的意思并计算大小．

解答解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可知开关当S处于闭合时，R₂就短路，只有R₁工作，当S断开，两电阻串联，总电阻为R₁+R₂，
由于S闭合时比断开时电路中总电阻小，故电功率大，煮饭时需要功率大，需要S闭合，因此R₁是加热电阻．
（2）由P=UI得，
加热状态下电路中的电流I_热=$\frac{{P}_{热}}{{U}_{额}}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（3）2L水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×10^-3m³=2kg，
2L25℃的水加热到100℃吸收的热量
Q=cm（t₂-t₂）=4.2×10³J/（kg℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁵J，
电饭锅加热12min所消耗的电能W_热=P_热t_热=1100W×12×60s=7.92×10⁵J，
电饭锅加热时的热效率η=$\frac{Q}{{W}_{热}}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{7.92×1{0}^{5}J}$×100%=80%；
（4）由乙图可知，横坐标表示加热时间，纵坐标表示电功率，
由W=Pt可知，阴影部分面积表示电饭锅保温10min所消耗的电能（或电功）；
W_温=P_温t_温=100W×10×60s=6.0×10⁴J．
故答案为：
（1）R₁；闭合；
（2）电饭锅正常加热时，电路中的电流是5A；
（3）电饭锅的热效率是80%；
（4）电饭锅保温10min所消耗的电能（或电功）；大小为6.0×10⁴J．

点评此题考查了电功率变形公式、热量计算公式和热效率的计算公式的应用，综合性较强，熟练掌握基本公式是解决此类问题的关键，同时要明白图乙中横坐标和纵坐标的含义并利用电功率公式得出阴影部分面积表示的意思．

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额定电压/V	220
主加热器额定功率/W	800
保压加热器额定功率/W	200
保压温度/℃	105
最大容积/cm³	5000

（1）电压力锅在加热状态时的电流．
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