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如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与 b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。

表一 水的沸点T与气体压强p 的关系

T/℃

100

105

110

112

114

116

118

120

p/kpa

101

121

143

154

163

175

187

199

 

表二 电压力锅的铭牌

额定电压

加热功率

压强设定值

220 V

1000W

175kpa

 

(1)当锅内121kpa时,锅内气体对锅盖的压力是多少?

(2)保温电阻R2的阻值多大?

(3)已知锅内水的质量为m,初温为T0、比热容为c,为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中        的时间为t,就可推导出效率的表达式η=           (用已知量表示)

 

【答案】

(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是4840N;

(2)保温电阻R2的阻值为2400Ω;

(3)指示灯亮,

【解析】

试题分析:(1)

∴锅内气体对锅盖的压力:

F=ps=121×103Pa×400×10-4m2=4840N;

(2)

∴保温时电路总电阻:

∵R=R2+RL

∴R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω;

(3)由表二知道锅内气体压强设定值p=175kPa、压力锅的功率为1000W,由表一可知此时锅内温度为116℃,测出闭合开关S1到电路中指示灯亮的时间t,

压力锅消耗的电能:

W=Pt=1000W×t,

水吸收的热量:

Q=cm△t=cm(116℃-T0),

压力锅的效率:

答:(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是4840N;

(2)保温电阻R2的阻值为2400Ω;

(3)指示灯亮,

考点:压强、沸点与压强的关系、电功率、热量的计算

点评:本题为电学和力学综合题,要求灵活运用压强公式、电功率公式、吸热公式、效率公式.

 

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2.R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W.
(1 )当锅内温度为120℃时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2 )保温电阻R2的阻值多大?
(3 )把锅内质量为2kg,初温为20℃的水加热至沸腾至少需要多少时间?
表一 水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃ 100 105 110 112 114 116 118 120
P/kPa 101 121 143 154 163 175 187 199
表二 电压力锅的铭牌
额定电压 加热功率 压强设定值
220V 1000W 101kPa

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科目:初中物理 来源:2013届湖北省武汉市水果湖二中中考模拟物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与 b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。

表一 水的沸点T与气体压强p 的关系
T/℃
100
105
110
112
114
116
118
120
p/kpa
101
121
143
154
163
175
187
199
 
表二 电压力锅的铭牌
额定电压
加热功率
压强设定值
220 V
1000W
175kpa
 
(1)当锅内121kpa时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2)保温电阻R2的阻值多大?
(3)已知锅内水的质量为m,初温为T0、比热容为c,为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中        的时间为t,就可推导出效率的表达式η=           (用已知量表示)

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2.R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W.
(1 )当锅内温度为120℃时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2 )保温电阻R2的阻值多大?
(3 )把锅内质量为2kg,初温为20℃的水加热至沸腾至少需要多少时间?
表一 水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃100105110112114116118120
P/kPa101121143154163175187199
表二 电压力锅的铭牌
额定电压加热功率压强设定值
220V1000W101kPa

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科目:初中物理 来源:2011年湖南省长沙市中考物理模拟试卷(十)(解析版) 题型:解答题

如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2.R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W.
(1 )当锅内温度为120℃时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2 )保温电阻R2的阻值多大?
(3 )把锅内质量为2kg,初温为20℃的水加热至沸腾至少需要多少时间?
表一 水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃100105110112114116118120
P/kPa101121143154163175187199
表二 电压力锅的铭牌
额定电压加热功率压强设定值
220V1000W101kPa


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