Question

【题目】如图所示，是电饭锅工作原理的简化电路图．电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为挡位自动控制开关．R0和R为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如下表所示（低温焖饭挡额定功率模糊不清），求：
（1）电饭锅低温焖饭时的额定功率；
（2）电阻丝R的阻值．
（3）小明使用高温档对水加热，将2Kg的28℃的水加热到100℃用时12.5min，求电饭锅高温档的加热效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R0的简单电路，此时电饭锅的功率最小，处于低温焖饭挡，

由P=UI= 可得，电饭锅低温焖饭时的额定功率：

P低= = =40W；

答：电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W；

（2）解：由电路图可知，开关S、S1闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最最小，电饭锅的功率最大，处于高温烧煮档，

因电路的总功率等于各用电器功率之和，

所以，R的电功率：

PR=P高﹣P低=1008W﹣40W=968W，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，R的阻值：

R= = =50Ω；

答：电阻丝R的阻值为50Ω；

（3）解：水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣28℃）=6.048×105J，

由P= 可得，消耗的电能：

W=P高t′=1008W×12.5×60s=7.56×105J，

电饭锅高温档的加热效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：电饭锅高温档的加热效率为80%．

【解析】（1）由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R0的简单电路，此时电路中的总电阻最大，由P= 可知，电饭锅的功率最小，处于低温焖饭挡，根据P=UI= 求出其功率；（2）由电路图可知，开关S、S1闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最最小，电饭锅的功率最大，处于高温烧煮档，高温烧煮档减去低温焖饭的功率即为R的电功率，根据并联电路的电压特点和P=UI= 求出R的阻值；（3）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能，利用η= ×100%求出电饭锅高温档的加热效率．
【考点精析】掌握电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．