一新款節能電火鍋，有關技術參數如表（設電火鍋不同檔位的電阻和加熱效率均不變）。圖*為其電路原理圖：R1和R2為...

問題詳情：

一新款節能電火鍋，有關技術參數如表（設電火鍋不同檔位的電阻和加熱效率均不變）。圖*為其電路原理圖：R1和R2為電阻不變的電熱絲（R1＞R2），當閉合S、S1，斷開S2時，電火鍋處於低温檔：當閉合S、S2，斷開S1時，電火鍋處於中温檔，當閉合S、S1和S2時，電火鍋處於高温檔。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））

（1）電火鍋工作時，將電能轉換為　   　能；

（2）求電熱絲R2的阻值；

（3）電火鍋正常工作時，用低温檔給質量為2kg、水温為50℃的水加熱，經10min水温升高到60℃，求此過程中水吸收的熱量和電火鍋的工作效率；

（4）電火鍋正常工作時，分別用低温檔和高温檔給質量為2kg的水加熱，繪製的水温隨時間變化的圖象如乙圖所示。請比較使用高温檔還是低温檔更節能。

【回答】

解：（1）電火鍋工作時，將電能轉換為內能；

（2）當閉合S、S2，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電火鍋處於中温檔，

由P＝UI＝可得，電熱絲R2的阻值：

R2＝＝＝88Ω；

（3）水吸收的熱量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（60℃﹣50℃）＝8.4×104J，

由P＝可得，低温檔工作時消耗的電能：

W＝P低t′＝400W×10×60s＝2.4×105J，

電火鍋的工作效率：

η＝×100%＝×100%＝35%；

（4）由圖乙可知，用高温檔給質量為2kg的水加熱，經3min水温從50℃升高到60℃，

此時電火鍋消耗的電能：

W′＝P高t″＝950W×3×60s＝1.71×105J，

由W′＞W可知，使用高温檔更節能。

答：（1）內；

（2）電熱絲R2的阻值為88Ω；

（3）此過程中水吸收的熱量為8.4×104J，電火鍋的工作效率為35%；

（4）使用高温檔更節能。

【分析】（1）電火鍋是利用電流的熱效應制成的加熱設備，工作時將電能轉化為內能；

（2）當閉合S、S2，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電火鍋處於中温檔，根據P＝UI＝求出電熱絲R2的阻值；

（3）知道水的質量和初温、末温以及比熱容，根據Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，利用P＝求出低温檔工作時消耗的電能，再利用η＝×100%求出電火鍋的工作效率；

（4）由圖乙可知，用高温檔給質量為2kg的水加熱，經3min水温從50℃升高到60℃，根據W＝Pt求出此時電火鍋消耗的電能，然後與低温檔加熱時消耗的電能相比較得出*。

【點評】本題考查了電功的實質和電功率公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的綜合應用，從圖象和表格中獲取有用的信息是關鍵。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題