如表中所示为小明家新购多功能电饭煲的部分技术数据,小明查看说明书后知道这种电饭煲不但能做饭,还可以煲汤,电饭煲的电路主要由三根电热丝和一个智能开关构成,简化后如图所示

发布时间:2020-07-29 21:05:30

如表中所示为小明家新购多功能电饭煲的部分技术数据,小明查看说明书后知道这种电饭煲不但能做饭,还可以煲汤,电饭煲的电路主要由三根电热丝和一个智能开关构成,简化后如图所示.
小明将电饭煲接入220V的家庭电路中,进行了如下探究:
额定电压220V“文火”功率400W额定频率50Hz“武火”功率2200W额定容积4.0L“保温”功率100W(1)用“武火”给1.5kg的水加热,4min后水温从17℃升高到97℃,求这些水吸收的热量;[水的比热容取C=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)用“文火”加热相同质量和初温的水至97℃,共用了24min,求“文”、“武”两档加热水时的效率之比;
(3)当电饭煲处于“保温”状态时,R3的实际功率为多少w?(计算结果保留两位小数).

网友回答

解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(97℃-17℃)=5.04×105J;
(2)∵两次水吸收的热量相等,
∴根据η=得:
η文Q文=η武Q武,
=====;
(3)“武火”时电路为R1的简单电路,
R1===22Ω,
“保温”状态时,R1、R3串联,
电路中的电流:
I===A,
R1两端的电压:
U1=IR1=A×22Ω=10V,
R3两端的电压:
U3=U-U1=220V-10V=210V,
R3的实际功率:
P3=U3I=210V×A≈95.45W.
答:(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)“文”、“武”两档加热水时的效率之比为11:12;
(3)“保温”状态时,R3的实际功率约为95.45W.
解析分析:(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量.(2)根据Q=W=Pt表示出用“文”、“武”两档加热水时消耗电能产生的热量,因两次水吸收的热量相等,利用效率公式求出两者的效率之比.(3)已知“武火”功率,根据R=求出R1的阻值;由已知“保温”功率,根据I=求出电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R3两端的电压,再根据P=UI求出R3的实际功率.

点评:本题考查了热量的计算和效率公式、电功公式、电功率公式的灵活运用,关键是根据表格信息结合电路图得出各档位电路的连接方式,对学生获取信息的能力要求较高.
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