Question

1．如圖是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖，其中溫控器的作用是在標準氣壓下每當水沸騰后能自動斷電一段時間．電熱鍋的部分參數(shù)如表所示（已知R₁＞R₂）．

容積	4.5L
額定電壓	220V
保溫功率	88W
加熱功率	500W

（1）調(diào)節(jié)切換開關可以使電熱鍋處于“關、高溫、自動、保溫”四種工作狀態(tài)，則原理圖中的切換開關連接觸點“3”時為保溫檔．
（2）求電路正常工作時R₂的阻值．
（3）該電熱鍋處于高溫檔正常工作時，使4L，25℃的水由燒開，用了50min，那么電熱鍋的消耗的電能為多少？

Answer 1

分析 （1）由電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓不變的條件下，電阻越大，電功率越小，電功率小的時候處于保溫狀態(tài)，據(jù)此判斷哪一個為保溫檔；
（2）由于R₂為加熱電阻，已知加熱功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出R₂的阻值．
（3）電熱鍋處于高溫檔正常工作（高溫加熱）時，知道加熱功率和加熱時間，利用W=Pt求消耗的電能．

解答 解：（1）由圖提供的信息知道R₁＞R₂，根據(jù)電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當U不變時，電阻越大，功率越小，所以
當開關連接觸點3時，消耗的電功率最小，處于保溫狀態(tài)；
（2）由于R₂為加熱電阻，已知加熱功率P_加=500W，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{500W}$=96.8Ω；
（3）高溫檔工作50min消耗的電能：
W_電=P_加t=500W×50×60s=1.5×10⁶J．
答：（1）3；
（2）電路正常工作時R₂的阻值為96.8Ω．
（3）電熱鍋的消耗的電能為1.5×10⁶J．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯(lián)系，使學生覺得學了物理有用，加強安全意識，注意計算時的單位換算要正確．