小夢家新買了一口電飯鍋，如圖*所示．通過查看説明書，發現電飯鍋工作時有兩種狀態：一種是鍋內的水燒乾以前的加熱狀...

問題詳情：

小夢家新買了一口電飯鍋，如圖*所示．通過查看説明書，發現電飯鍋工作時有兩種狀態：一種是鍋內的水燒乾以前的加熱狀態，另一種是水燒乾後的保温狀態．圖乙是電飯鍋的電路圖，R2=60.5Ω，保温時總功率為100W．

（1）自動開關S接通時，電飯鍋處於哪種狀態？此時電功率多大？

（2）R1的阻值多大？

（3）用電飯鍋將5kg水加熱升温20℃（整個過程不計能量損失），需要多長時間？

【回答】

【考點】電功與熱量的綜合計算；電功率的計算．

【分析】（1）自動開關S接通時，電路為R2的簡單電路，電路中的總電阻最小，根據P=UI=可知電路的總功率最大，據此判斷電飯鍋的狀態，根據P=UI=求出此時電功率；

（2）自動開關S斷開時，R1與R2串聯，電路的總電阻最大，根據P=UI=可知電路的總功率最小，電飯鍋處於保温狀態，根據P=UI=求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出R1的阻值；

（3）根據Q吸=cm△t求出水吸收的熱量，整個過程不計能量損失，根據Q=W=Pt求出需要的加熱時間．

【解答】解：（1）自動開關S接通時，電路為R2的簡單電路，電路中的總電阻最小，

由P=UI=可知，電路的總功率最大，電飯鍋處於加熱狀態，

此時電功率：

P加熱===800W；

（2）自動開關S斷開時，R1與R2串聯，電路的總電阻最大，

由P=UI=可知，電路的總功率最小，電飯鍋處於保温狀態，

此時電路中的總電阻：

R===484Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，R1的阻值：

R1=R﹣R2=484Ω﹣60.5Ω=423.5Ω；

（3）水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×105 J，

整個過程不計能量損失，由Q=W=Pt可得需要的加熱時間：

t====525s．

答：（1）自動開關S接通時，電飯鍋處於加熱狀態，此時電功率為800W；

（2）R1的阻值為423.5Ω；

（3）用電飯鍋將5kg水加熱升温20℃，需要525s．

知識點：焦耳定律

題型：計算題