Question

如图是电饭锅的电路图．R₁是发热电阻，R₂是分压电阻．当开关S闭合时电饭锅处于加热状态，当开关S断开时电饭锅处于保温状态．已知加热功率为1100W，保温电流为0.2A（假定R₁、R₂阻值不变）求：

（1）该锅将1kg水20℃的水烧开（在标准大气压下），水吸收的热量为多少？

（2）发热电阻R₁的阻值；

（3）保温状态下，10min内发热电阻产生的热量．

Answer

（1）该锅将1kg水20℃的水烧开，水吸收的热量为3.36×105J；

（2）发热电阻R1的阻值为44Ω；

（3）保温状态下，10min内发热电阻产生的热量为1056J

【解析】试题分析：（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；

（2）知道电饭锅的加热功率和额定电压，根据R=求出发热电阻R1的阻值；

（3）知道保温电流、发热电阻的阻值和通电时间，根据焦耳定律Q=I2Rt求出发热电阻产生的热量．

【解析】
在一标准大气压下，水的沸腾时的温度t=100℃，

则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）

=3.36×105J．

（2）当开关S闭合时，电阻R2被短路，此时只有电阻R1接入电路，

电饭锅处于加热状态，其加热功率P加热=1100W，

由P=得，发热电阻R1的阻值：

R1===44Ω．

（3）通电时间t=10min=600s，

则发热电阻产生的热量：

Q=I2R1t=（0.2A）2×44Ω×600s=1056J．

答：（1）该锅将1kg水20℃的水烧开，水吸收的热量为3.36×105J；

（2）发热电阻R1的阻值为44Ω；

（3）保温状态下，10min内发热电阻产生的热量为1056J．