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    11．如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅部分参数如表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图乙所示，开关S1控制对中央区域汤锅进行加热，S2可控制左右两侧的烧烤盘，R1为电热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻．
    （1）该电火锅是利用电流的热效应原理来工作的．分析图乙可知，当开关S1接通，汤锅处于加热状态时，“温控开关”应闭合（选填“断开”或“闭合”）．
    在实际使用时发现，左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，则左右两烧烤盘电热丝的连接方式应为并联．
    额定
    电压    		额定功率
    220V烧烤盘汤锅
    左盘右盘加热保温
    800W400W1100W 
    （2）汤锅加热状态正常工作时，通过R1的电流为多少？当汤锅处于正常加热状态，将锅中2.0kg水由20℃加热到100℃，用时14min，求该电热丝加热状态时的效率？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
    （3）若R0的电阻为56Ω，则该汤锅保温档时的额定保温功率为多少？（计算结果均保留两位小数）

    分析 （1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；分析清楚电路结构，根据电功率公式分析答题；根据左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，分析连接方式．
    （2）知道加热状态下汤锅的功率和电压，根据P=UI求出工作时电路中的电流；
    利用Q=cm△t可求得水吸收的热量，利用W=Pt可求得消耗的电能，利用η=$\frac{Q}{W}$可求得该电热丝加热状态时的效率．
    （3）开关S断开时，R0与R1串联，电路中的总电阻最大，饮水机处于保温状态，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出的保温功率．R0为限流电阻，主要起分圧作用，此时的保温功率应该是发热电阻R1的实际功率．

    解答 解：（1）电火锅工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的．
    由图示电路图可知，当开关S1接通，若温控开关断开时两电阻串联，此时电路电阻较大，
    由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电路电功率较小，因此分析图乙可知，当开关S1接通，汤锅处于加热状态时，“温控开关”应 闭合状态；
    因为左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，互不影响，所以左右两烧烤盘电热丝的连接方式应为并联；
    （2）由P=UI可得，加热状态下汤锅正常工作的电流：
    I=$\frac{{P}_{加热}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
    水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2.0kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，
    由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的电能W=Pt=1100W×14×60s=0.25×3.6×106J=9.24×105J，
    电磁炉的效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{9.24×1{0}^{5}J}$×100%≈72.73%．
    （3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω，
    汤锅处于保温状态时，R0与R1串联，
    此时电路中的电流I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{0}}$=$\frac{220V}{44Ω+56Ω}$=$\frac{11}{5}$A，
    R0为限流电阻，主要起分圧作用，此时的保温功率应该是发热电阻R1的实际功率；
    保温功率：P保温=（I′）2R1=${（\frac{11}{5}A）}^{2}$×44Ω=212.96W．
    故答案为：（1）电流的热效应；闭合；并联；
    （2）汤锅加热状态正常工作时，通过R1的电流为5A；该电热丝加热状态时的效率为72.73%
    （3）若R0的电阻为56Ω，则该汤锅保温档时的额定保温功率为212.96W．

    点评 本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的综合应用，关键是汤锅所处状态的判断．

    练习册系列答案
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