Question

【题目】【2016山东泰安卷】如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2．0kg，初温为36℃的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容（为）c=4．0×103J/（kg·℃）。求：

（1）R1 、R2的阻值。

（2）电压力锅加热多少秒后开始保压？

（3）电压力锅最后2min内消耗的电能。

额定电压/V	220
1挡加热器额定功率/W	550
2挡加热器额定功率/W	110
保压温度/℃	102
最大容积/dm3	3

Answer 1

【答案】（1）R1=110Ω，R2=440Ω；（2）960；（3）1．32×104J。

【解析】（1）由题意可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电饭锅处于1档加热状态；开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于2档加热状态，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，1档加热时，R1消耗的电功率：P1=P加热1﹣P加热2=550W﹣110W=440W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=U2/R可得，R1、R2的阻值分别为：R1=110Ω，R2=440Ω；（2）当锅内混合物质温度达到102℃时，开始保压，则混合物质温度升高到102℃时所吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4．0×103J/（kg℃）×2kg×（102℃﹣36℃）=5．28×105J，因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，所以，由W=Q吸=Pt可得，从加热到保压的时间：t′=960s=16min；（3）由于电压力锅正常工作时间为20min，所以电压力锅最后2min处于保压状态，则消耗的电能：W=P加热2t″=110W×2×60s=1．32×104J。