Question

13．學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，本著學(xué)以致用的思想，小明同學(xué)對(duì)家中具有保溫功能的電飯鍋進(jìn)行了研究，該電飯鍋的銘牌上部分參數(shù)如下表所示，電路原理圖如圖所示．

額定電壓	220V
加熱功率	1100W
保溫功率	44W
最大容積	3L

（1）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電飯鍋是處于加熱還是保溫狀態(tài)？說(shuō)明理由．
（2）電飯鍋正常加熱時(shí)，電路中的電流是多大？
（3）如果電飯鍋中盛有2L溫度為20℃的水，至少需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間才能把水燒開(kāi)？

Answer 1

分析 （1）分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)及電功率公式分析答題．
（2）由電功率公式的變形公式求出電路電流．
（3）由電功率公式求出熱水器的實(shí)際功率，由熱量公式求出水所吸收的熱量，最后由功率公式的變形公式求出加熱時(shí)間．

解答 解：（1）是加熱狀態(tài)．因?yàn)殚_(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，只有電阻R₁工作，電路的總電阻變�。�根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)P較大，應(yīng)是加熱功率．
（2）電飯鍋正常加熱時(shí)，電路功率P_加熱=1100W，工作電流：
I=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（3）水吸收的熱量：
Q_水=cm（t-t₀）=ρVc（t-t₀）=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³×4.2×10³J/（kg•℃）×（100℃-20℃），
Q_電=Pt=1100W×t，
依題意得：Q_水=Q_電，
1.0×l0³kg/m³×2×10^-3m³×4.2×10³J/（kg•℃）×（100℃-20℃）=1100W•t，
解得：t≈611s
答：（1）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電飯鍋是處于加熱狀態(tài)；
（2）電飯鍋正常加熱時(shí)，電路中的電流是5A；
（3）如果電飯鍋中盛有2L溫度為20℃的水，至少需要加熱611s才能把水燒開(kāi)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)際用電器電功率的分析以及運(yùn)用電功率公式結(jié)合歐姆定律計(jì)算相關(guān)物理量的能力．