Question

【題目】如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖，A為密閉鍋體，鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時(shí)的加熱電阻，L為指示燈，其電阻為40Ω，R2為保溫電阻，S1為電源開關(guān)，S2為壓力開關(guān)，閉合S1后，電路通過R1對(duì)電壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水開始沸騰，鍋底向下移動(dòng)，壓力開關(guān)與觸點(diǎn)a斷開，并與b點(diǎn)接通，起到控壓控溫的目的，此時(shí)保溫電路的總功率為20W。相關(guān)參數(shù)如表一、表二。

表一 水的沸點(diǎn)T與氣體壓強(qiáng)p的關(guān)系

T/℃	100	105	110	112	114	116	118	120
P/kPa	101	121	143	154	163	175	187	199

表二 電壓力鍋的銘牌

額定電壓	加熱功率	壓強(qiáng)設(shè)定值
220V	1000W	101kPa

(1)由表一可知，水的沸點(diǎn)會(huì)隨海拔的增大而_____（選填“增大”或“減小”）。

(2)當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時(shí)，鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力是多少？_____

(3)保溫電阻R2的阻值多大？_____

(4)把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg，初溫為30℃的水加熱至沸騰至少需要多少時(shí)間？_____

Answer 1

【答案】減小

【解析】

(1)由表一可知，氣壓越大、沸點(diǎn)越高；由海拔的高度越高時(shí)，氣壓越小，所以，水的沸點(diǎn)會(huì)隨海拔的增大而減小；

(2)由表一知，當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時(shí)，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)

，

根據(jù)可得鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力

；

(3)已知保溫電路的總功率為20W，根據(jù)可得保溫時(shí)電路總電阻：

，

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：

；

(4)由表二知道鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)設(shè)定值、壓力鍋的功率為1000W，由表一可知此時(shí)鍋內(nèi)溫度為，水吸收的熱量：

，

由題知，壓力鍋消耗的電能：

，

所以需要時(shí)間

。

答：(1)水的沸點(diǎn)會(huì)隨海拔的增大而減小；

(2)當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時(shí)，鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力是；

(3)保溫電阻的阻值為；

(4)把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg，初溫為20℃的水加熱至沸騰至少需要。