Question

13．某種電飯鍋內(nèi)部電路的簡(jiǎn)化圖如圖所示，R₁為保溫器，阻值為913Ω，R₂為加熱器，煮飯時(shí)，電飯鍋盛米的內(nèi)膽放入鍋內(nèi)S₁自動(dòng)閉合，再手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)S，電飯鍋開(kāi)始工作；當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，限溫開(kāi)關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，飯已煮好，并進(jìn)入保溫狀態(tài)，請(qǐng)回答：

名稱(chēng)	XX電飯鍋
額定電壓	220V
容量	1.5L
加熱功率	880W
保溫功率	50W

（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，若用這種電飯鍋燒水，則限溫開(kāi)關(guān)S₁的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么？
（2）電飯鍋部分參數(shù)如表所示，求其保溫功率？（注：保溫功率為整個(gè)電路消耗的功率）
（3）某次電飯鍋正常工作煮好飯后，經(jīng)測(cè)算水和米吸收的總熱量為1.188×10⁶J．所用時(shí)間為25min（不含保溫時(shí)間），求此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率？

Answer 1

分析 （1）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，而當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，據(jù)此解釋這種電飯鍋燒水時(shí)，開(kāi)關(guān)S₁不能起作用的原因；
（2）電飯鍋加熱時(shí)電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，知道加熱功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂的阻值；保溫時(shí)，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出保溫功率；
（3）知道水和米吸收的總熱量，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出25min消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率．

解答 解：（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃（水沸騰時(shí)吸熱，溫度保持不變），達(dá)不到103℃，
所以限溫開(kāi)關(guān)S₁的自動(dòng)斷電功能不起作用；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω，
保溫時(shí)，兩電阻串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，保溫功率：
P_保溫=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{913Ω+55Ω}$=50W；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=P_加熱t=880W×25×60s=1.32×10⁶J，
此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.188×1{0}^{6}J}{1.32×1{0}^{6}J}$×100%=90%．
答：（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃（水沸騰時(shí)吸熱，溫度保持不變），達(dá)不到103℃，所以限溫開(kāi)關(guān)S₁的自動(dòng)斷電功能不起作用；
（2）電飯鍋保溫功率為50W；
（3）此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率為90%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式、效率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是知道一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓下水的沸點(diǎn)是100℃以及“當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到 103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)”這一條件的具體應(yīng)用．