Question

【题目】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，此时锅内混合物温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2.0 kg、初温为36 ℃的混合物放入压力锅中，接通电路使其正常工作20 min。假设加热器产生的热量全部被混合物吸收，混合物的比热容为c＝4.0×103 J/(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2 min内消耗的电能_____。

Answer 1

【答案】110 Ω 440 Ω 960 s 1.32×104 J

【解析】

（1）由题意可知，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，2挡加热器工作；开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，1挡加热器开始加热，根据电路中各用电器功率之和等于各用电器功率之和求出R1的电功率，利用并联电路的电压特点和由求出两电阻的阻值；由题意可知，开关S与触点a、b接通时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于1档加热状态，根据求出R1的阻值；开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，R1与R2串联，电饭锅处于2档加热，根据求出总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；

（2）当锅内混合物质温度达到102℃时开始保压，根据求出混合物质吸收的热量，加热器产生的热量全部被混合物质吸收，根据求出从加热到保压的时间；

（3）先判断出电压力锅最后2min所处的加热状态，根据求出消耗的电能。

（1）由题意可知，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，2挡加热器工作，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，1挡加热器开始加热，因电路中各用电器功率之和等于各用电器功率之和，所以，R1的电功率因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，两电阻的阻值分别为：，；

（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：，因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，所以，由可得，从加热到保压的时间：；

（3）由于电压力锅正常工作时间为18min，所以电压力锅最后2min处于保压状态，则消耗的电能：。

答：（1）R1、R2的阻值依次为110Ω、440Ω；

（2）电压力锅加热960s后开始保压；

（3）电压力锅最后2min内消耗的电能为1.32×104J。