Question

【題目】小夢家新買了一口電飯鍋，如圖所示，通過查看說明書，發(fā)現(xiàn)電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干后的保溫狀態(tài)，圖中乙是電飯鍋的電路圖，R1是電阻，R2是加熱用的電熱絲．
（1）自動開關(guān)S接通或斷開時，電飯鍋分別處于哪種狀態(tài)？說明理由．
（2）要是R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下的 ，R1與R2應(yīng)滿足什么關(guān)系？
（3）“母親節(jié)”到了，小夢想為媽媽準(zhǔn)備泡腳水，由于水溫較低，小夢先從盛有5kg水的桶中取出2kg水倒入電飯鍋中加熱4min后，將水倒回水桶中，經(jīng)過測量桶中水溫升高了20℃（整個過程不計能量損失）．請計算R2的阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：S斷開時，R1、R2串聯(lián)，此時電飯鍋的功率：P1= ；

S閉合時，R1被短路，電路為R2的基本電路，此時電飯鍋的功率：P2= ；

因為P1＜P2，所以自動開關(guān)斷開時是保溫狀態(tài)，自動開關(guān)閉合時是加熱狀態(tài)

（2）解：由P=I2R、P= 以及R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下的 可得：（ ）2R2= ×

化簡可得：R1=4R2；

所以當(dāng)R1=4R2時，R2保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下的

（3）解：水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×5kg×20℃=4.2×105J；

由W=Q吸和W= t可得，R2= t= ×4×60s≈27.7Ω．

【解析】（1）先判斷自動開關(guān)斷開或閉合的電路結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)P= 進行電路的工作狀態(tài)；（2）根據(jù)功率的關(guān)系，結(jié)合功率的公式求出兩電阻間的關(guān)系；（3）根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量，不計能量損失，根據(jù)W=Q吸以及W= t即可求出R2的阻值．