Question

【題目】小夢家新買了一口電飯鍋，如圖甲所示。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）要使R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下的1/25，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）當(dāng)開關(guān)S接通時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)；因為開關(guān)S接通時，R2的電功率較大；（2）

；（3）

.

【解析】試題分析：（1）當(dāng)開關(guān)S接通時，R1被短路，R2的功率為：

，

當(dāng)開關(guān)S斷開時，R1和R2串聯(lián)在電路中，R2的功率為：

，

因為

，即

，所以當(dāng)開關(guān)S接通時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)；

（2）由題意可知，當(dāng)

時，解得：

；

（3）設(shè)水的初溫為t1，2kg的水加熱后的溫度為t，因為混合時，Q吸＝Q放，因此有：

，解得：

，因此，

2kg的水在加熱時，吸收的熱量為：

，

R2的阻值為：