Question

【題目】為了足不出戶就能吃到美味的火鍋，小明家新買了一臺電火鍋，如圖甲圖為該電火鍋的銘牌，圖乙是加熱部分的簡化電路圖，S2為加熱保溫自動切換開關(不計溫度對電阻的影響)．

xx牌智化電火鍋
型號	CFD－415
額定電壓	220 V
加熱功率	1210 W
保溫功率	484 W
頻率	50 Hz

(1)求電阻R1和R2的阻值．

(2)某次吃火鍋時，小明向鍋里加入了溫度為20 ℃的水2 kg，正常加熱20 min把水燒開(標準大氣壓狀態(tài)下)，則該電火鍋的加熱效率是多少（結果保留整數(shù)）？（水的比熱容c水=4.2×103J/（kg·℃）

Answer 1

【答案】（1）40Ω 60Ω；（2）46.3．

【解析】

(1)由圖知,當S1閉合、S2接a時,電路中只有R1，電路中電阻最小，

由P=可知此時電功率最大，處于加熱狀態(tài)，則電火鍋正常加熱時的電阻：

R1===40Ω；

由圖知,當S1閉合、S2接b時,電路中R1和R2串聯(lián)，電路中電阻最大，此時電功率最小，處于保溫狀態(tài)，

此時電路的總電阻：

R串=R1+R2= ==100Ω，

則R2的電阻：

R2=R串R1=100Ω40Ω=60Ω；

(2)1標準大氣壓狀態(tài)下水的沸點為100℃，則水吸收的熱量：

Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃20℃)=6.72×l05J，

由P=可得，加熱20min消耗的電能：

W=P加熱t=1210W×20×60s=1.452×l06J，

該電火鍋的加熱效率：

η=×100%=×100%=46.3%