問題詳情:
小春的爸爸在商店選購了一款多功能的電飯煲,部分技術數據如下表中所示,小春查看説明書後知道這種電飯煲不但能做飯,還可以煲湯,電飯煲的電路主要由三根電熱絲和一個智能開關構成,簡化後如圖所示。小春將電飯煲接入220V的家庭電路中,進行了探究,求:
第6題圖
(1)用“武火”給2kg的水加熱,6min後水温從18℃升高到98℃,求這些水吸收的熱量是多少? [水的比熱容取C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)用“武火”給2kg水加熱6min,電飯煲的熱效率是多少?
(3)當電飯煲處於“保温”狀態時,R3的實際功率是多少?
【回答】
【思路分析】
求解 | 題幹信息 | 所用公式 |
(1)水吸收的熱量是多少 | 水的質量2kg,加熱時間6min,水初温18℃,水末温98℃ | Q吸=cm△t |
(2)電飯煲的熱效率是多少 | “武火”功率2200W,,加熱時間6min,第一問求得水吸收的熱量 | W=P武t η= Q吸/ W |
(3)電飯煲處於“保温”狀態時,R3的實際功率是多少 | 額定電壓220V,“武火”功率2200W,“保温”功率110W | R1= U2額/ P武 P1實=I2保R1 P3實=P保-P1實 |
解:(1)水吸收的熱量:Q吸=c m △t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(98℃﹣18℃)
=6.72×l05J……………………………………………(1分)
(2)電飯煲加熱時消耗的電能:
W=P武t=2200W×6×60s=7.92×105J………………………………(1分)
電飯煲加熱的效率:η= Q吸/ W=6.72×l05J/7.92×105J≈84.85%…………(1分)
(3)R1的電阻:R1= U2額/ P武=(220V)2/2200W=22Ω…………(1分)
“保温”狀態時電路中電流:I保=P保/U額=110W/220V=0.5A
“保温”狀態時R1的實際功率:P1實=I2保R1=(0.5A)2×22Ω=5.5W
“保温”狀態時,R3的實際功率: P3實=P保-P1實=110W-5.5W=104.5W………………(1分)
【難點突破】在第(3)問中要計算R3的實際功率,在不能計算出R3阻值的情況下,首先要計算出R1的實際功率,且計算R1的額定功率時,要在武火的條件下,根據P武、U額計算出R1的阻值,根據P保、U額計算出保温時電路中的電流,得到R1的實際功率,最後得出R3的實際功率,此過程計算量較大。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題