Question

如图甲所示，是某电饭煲的铭牌，图乙是其电路原理图．试求：（1）在电饭煲中装满20℃的水，将其接入家庭

Answer 1

（1）水的体积V=3L=3×10^-3m³，

∵ρ=[m/V]，

∴水的质量：m=ρV=1×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg，

将水烧开水吸收的热量：

Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J

（2）∵η=[Q/W]，

∴水吸收1.008×10⁶J的热量，消耗的电能：

W=[Q/η]=

1.008×106J

90%=1.12×10⁶J；

（3）由电路图可知，开关S与触点a连接时，只有电热丝R₁接入电路，此时电饭煲电功率R₁=

U2

P1=

(220V)2

800W=55Ω；

开关S与触点b连接时，电热丝R₁和R₂串联接入电路，此时电饭煲电功率R=

U2

P=

(220V)2

50W=968Ω；

所以R₂=R-R₁=968Ω-55Ω=913Ω．

答：（1）在电饭煲中装满20℃的水，将其接入家庭电路中加热至沸腾，需要吸收1.008×10⁶J的热量；

（2）加热过程中，消耗的电能是1.12×10⁶J；

（3）R₂的阻值是913Ω．