Question

【題目】如圖甲所示是某品牌電燉盅，它能夠先用400W的功率將食物加熱，達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)改變?yōu)檩^低的功率緩慢加熱，直至沸騰，這有利于鎖住食物營(yíng)養(yǎng)成分。其簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，電源電壓為220V，R2 =363Ω，R1、R2均為加熱電阻，開(kāi)關(guān)S1為溫控開(kāi)關(guān)。求：

（1）電阻R1的阻值；

（2）溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)改變后，電燉盅的功率；

（3）電燉盅把質(zhì)量為2kg、20℃的湯加熱20min時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)改變功率，這時(shí)湯的溫度是多少?[不計(jì)熱量損失,c湯=4.0×103J/（kg℃）

Answer 1

【答案】（1）121Ω；（2）100W；（3）80℃

【解析】

（1）．如圖電路，當(dāng)S1接2時(shí)，電路中只有R1接入，電阻最小，根據(jù)可知，此時(shí)電功率最大，電燉盅處于加熱狀態(tài)；

則電阻R1的阻值：；

（2）．溫控開(kāi)關(guān)改變后，即S1接1時(shí)，R1、R2兩電阻串聯(lián)，根據(jù)得，此時(shí)電燉盅的功率：

；

（3）．電燉盅加熱20min消耗的電能：

W=P加熱t=400W×20×60s=4.8×105J；

不計(jì)熱量損失，湯吸收的熱量等于消耗的電能，再根據(jù)Q=cm△t得，湯升高的溫度：

；

湯吸熱后的末溫為20℃+60℃=80℃。

答：（1）．電阻R1的阻值為121Ω；

（2）．溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)改變后，電燉盅的功率為100W；

（3）．溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)改變功率時(shí)湯的溫度是80℃。