如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图.电炖锅上有1000W和400W两档功率.档位可自动调节.其工作过程是:按下开关.自动选择1000W档将汤煮至100℃.然后自动跳至400W档进行保温慢炖.设汤的初温为20℃.质量为3kg.汤的比热容为4.0×103J/．求:(1)若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min.在此过程中汤吸收的热量是� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖，设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×10³J/（kg•℃）．求：
（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
（2）R₁的阻值是多少？

分析（1）知道汤的比热容、质量、初温和末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出在此过程中汤吸收的热量，根据W=Pt求出电炖锅消耗的电能，然后利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电炖锅的效率；
（2）当开关S接“a”位置时，电路为R₁的简单电路，电路电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电炖锅处于加热状态，然后根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R₁的阻值．

解答解：（1）汤吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.0×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=9.6×10⁵J，
加热功率P_加热=1000W，加热时间t=20min=1200s，
由P=$\frac{W}{t}$得，电炖锅消耗的电能：
W=P_加热t=1000W×1200s=1.2×10⁶J，
则电炖锅的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{9.6×1{0}^{5}J}{1.2×1{0}^{6}J}$×100%=80%．
（2）当开关S接“a”位置时，电路为R₁的简单电路，电路的总电阻较小，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，此时电炖锅处于加热状态，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，电阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω．
答：（1）在此过程中汤吸收的热量是9.6×10⁵J；电炖锅的效率是80%；
（2）R₁的阻值是48.4Ω．

点评本题考查了学生对吸热公式、电功率公式及效率公式等知识掌握和应用，关键是电热器加热和保温状态的判断以及电功率公式的灵活应用，要注意单位的换算．

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科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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