Question

20．家用普通壓力鍋（圖1）因為設(shè)計缺陷存在很大的安全隱患，最新推向市場的電熱安全壓力鍋徹底解決了困擾了消費(fèi)者多年的安全問題，省時省電（比普通電飯鍋節(jié)電30%以上）又便捷安全．如圖所示是某款電壓力鍋及銘牌，請回答下列問題：

額定電壓	220V	額定容量	5L
額定功率	900W	工作壓力	50～80kPa
工作頻率	50Hz	型號	M50

（1）你認(rèn)為該電壓力鍋應(yīng)該選用兩孔插座還是三孔插座，為什么？
（2）該電壓力鍋正常工作時電流多大？
（3）在該電壓力鍋中裝入3kg初溫為30℃的水，當(dāng)加熱到120℃時剛好沸騰，水吸收了多少熱量？
（已知水的比熱容C_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（4）如圖2所示是經(jīng)常使用家用電壓力鍋的插座，小麗發(fā)現(xiàn)插頭松動后，在使用電壓力鍋燉肉時插頭發(fā)熱，并將插座燒焦成了如圖所示的樣子，請你幫他分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？

Answer 1

分析 （1）三孔插座比兩孔插座中多出的一個孔是用來接地線的，目的就是為了防止觸電；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知壓力鍋的額定電壓和額定功率；根據(jù)公式I=$\frac{P}{U}$即可求出；
（3）質(zhì)量3kg初溫為30℃的水加熱到120℃，吸收的熱量利用公式Q_吸=cm（t-t₀）即可求出；
（4）插頭松動后，插頭與插孔（電飯鍋鍋體插座）接觸面積減小，根據(jù)影響電阻大小的因素可知插頭與插孔間電阻的變化，根據(jù)Q=I²Rt可知產(chǎn)生熱量的關(guān)系；

解答 解：（1）該電壓力鍋應(yīng)該選用三孔插座，是為了防止電熱安全壓力鍋的金屬外殼因漏電而發(fā)生觸電事故，故使用比兩孔插座中多出的一個接地孔的三孔插座；
（2）已知：U_額=220V，P_額=900W；
則：電壓力鍋正常工作時電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{900W}{220V}$≈4.09A；
（3）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（120℃-30℃）=1.134×10⁶J；
（4）插頭松動后，插頭與電飯鍋插孔間的接觸面積變小，插頭與插孔接觸處的接觸電阻變大，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流I一定的情況下，相同時間t內(nèi)產(chǎn)生熱量增多，所以插座溫度升高，容易將插頭及插座燒毀甚至引起火災(zāi)．
答：
（1）為了防止電熱安全壓力鍋的金屬外殼因漏電而發(fā)生觸電事故；
（2）該電壓力鍋正常工作時電流約為4.09A；
（3）水吸收了1.134×10⁶J的熱量；
（4）同上．

點(diǎn)評 本題通過電壓力鍋考查了電學(xué)的幾個基本知識點(diǎn)，注意正常工作是指實(shí)際電壓等于額定電壓的狀態(tài)．