Question

【題目】如圖甲所示為一款雙控溫多功能家用涮烤兩用分體電火鍋，該電火鍋的部分參數(shù)如下表所示。該鍋可實(shí)現(xiàn)火鍋、燒烤同時(shí)進(jìn)行，也可以分開(kāi)控制。其部分簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，開(kāi)關(guān) S1控制中央湯鍋的加熱，S2控制左右兩側(cè)的燒烤盤(pán)，R1為電加熱絲，R0在加熱板外側(cè)，為調(diào)溫電阻。

（1）分析電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1接通 ，溫控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，湯鍋處于___（選填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)，在實(shí)際使用中，左右兩側(cè)的電熱燒烤盤(pán)可以同時(shí)工作也可以獨(dú)立工作 ，左右兩側(cè)的電熱燒烤盤(pán)是____（選填“并聯(lián)”或 串聯(lián)”）的。

（2）湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時(shí)，通過(guò)R1的電流為多少_____？一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，加熱狀態(tài)時(shí)，將湯鍋中2kg水由20℃加熱到100℃，用時(shí)14分鐘，求該電熱絲加熱狀態(tài)時(shí)的效率_____？（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）［c水=4.2×103J/（kg·℃）］

（3）若R0的電阻為56Ω，則湯鍋保溫?fù)鯐r(shí)1s消耗的電能是多少_______？

Answer 1

【答案】加熱 并聯(lián) 5A 72.7% 484J

【解析】

第一空．分析電路圖可知，開(kāi)關(guān)S1接通時(shí)，R1與R0串聯(lián)，當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R0被短路，該支路電阻減小，根據(jù)P=可知，該支路功率變大，即湯鍋處于加熱狀態(tài)。

第二空．實(shí)際使用中，左右兩側(cè)的電熱燒烤盤(pán)可以同時(shí)工作也可以獨(dú)立工作，即兩個(gè)烤盤(pán)的電路互不影響，說(shuō)明左右兩側(cè)的電熱燒烤盤(pán)是并聯(lián)的。

第三空．由表格數(shù)據(jù)可知，湯鍋加熱狀態(tài)時(shí)功率為P加熱=1100W，由以上分析可知，該功率只是R1的功率，由P=UI可知，所以此時(shí)通過(guò)R1的電流為：

I加熱===5A。

第四空．將湯鍋中2kg水由20℃加熱到100℃，水要吸收的熱量是：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，

加熱這些水要14分鐘時(shí)間，則加熱這些水消耗的電能是：

W=P加熱t=1100W×14×60s=9.24×105J，

則湯鍋電熱絲加熱狀態(tài)時(shí)的效率為：

η===72.7%。

第五空． R1電阻為：

R1===44Ω。

當(dāng)湯鍋保溫?fù)鯐r(shí)，R1與R0串聯(lián)，則湯鍋保溫?fù)?/span>1s消耗的電能是：

W′====484J。