Question

【题目】某型号的电饭锅有两挡，其原理如图所示，电阻R1=44Ω．当开关S闭合时，电饭锅处于高温挡，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温挡，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温挡功率的0.02倍．求：
（1）高温挡的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）将质量为1.25kg温度为12℃的水烧开（标准气压下），电饭锅烧煮时间为10min，则此电饭锅的效率是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温档，

则高温档的功率：

P高温= = =1100W；

答：高温挡的功率为1100W；

（2）解：当开关S断开时，R1与R2串联，电饭锅处于焖饭、保温档，

由题意可知，保温档的功率：

P保温=0.02P高温=0.02×1100W=22W，

电路的总电阻：

R= = =2200Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电阻R2的阻值：

R2=R﹣R1=2200Ω﹣44Ω=2156Ω；

答：电阻R2的阻值为2156Ω；

（3）解：标准气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×1.25kg×（100℃﹣12℃）

=4.62×105J，

由P= 可得，电饭锅烧煮时间为10min消耗的电能：

W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J，

电饭锅的效率：

η= ×100%= ×100%=70%．

答：此电饭锅的效率是70%．

【解析】（1）当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温挡，根据P=UI= 求出高温挡的功率；（2）当开关S断开时，R1与R2串联，电饭锅处于焖饭、保温档，根据题意求出保温档的功率，根据P=UI= 求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R2的阻值；（3）标准气压下水的沸点是100℃，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据P= 求出消耗的电能，利用η= ×100%求出此电饭锅的效率．
【考点精析】通过灵活运用电功率的计算公式，掌握计算电功率公式：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即可以解答此题．