Question

【题目】如图所示，甲是电饭锅的实验图，乙是其内部的电路简图．它们有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两档，由温控开关（电阻不计）自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟）后，按钮会自动弹起．

（1）当温近代开关按钮按下时，电钮锅电路总功率为1 000W，求“烧煮电路部分”的电阻R1的阻值．
（2）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路总功率为40W，求“保温电路部分”的电阻R2的阻值．
（3）若用该电饭锅的“高温烧煮”档烧水，5min能将2kg、20℃的水加热至50℃，求电饭锅的效率，并说明能源浪费的去向．[c水=4.2×103 J（kg℃）﹣1]．

Answer 1

【答案】
（1）

解：开关按下时，R2短路，

电阻R1的阻值为R1= = =48.4Ω．

答：电阻R1的阻值为48.4Ω；

（2）

解：开关弹起后，R1与R2串联，

电路的总电阻为R总= = =1210Ω，

电阻R2的阻值为R2=R总﹣R1=1210Ω﹣48.4Ω=1161.6Ω．

答：电阻R2的阻值为1161.6Ω；

（3）

解：水吸收的热量为：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103 J/（kg℃）×2kg×（50℃﹣20℃）=2.52×105J，

高温烧煮时电流做的总功为：

W总=P1t=1000 W×5×60s=3×105J，

电饭锅的效率为η= = =84%．

能源浪费的去向：一是锅体升温，二是向空中散热．

答：电饭锅的效率为84%；能源浪费的去向：一是锅体升温，二是向空中散热

【解析】（1）开关按下时，R2短路，根据已知和R= 求出电阻R1的阻值；（2）当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联，根据R= 求出电路的总电阻，再根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和求出R2的阻值；（3）根据Q=cm△t求出水吸收的热量，根据W=Pt求出高温烧煮时电流做的总功，进一步求出电饭锅的效率，再根据锅体升温和向空中散热说明能源浪费的去向．
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用和电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．