【題目】如圖甲是一種恒溫調(diào)奶器,可以自動調(diào)試好加水的奶粉,然后加熱到最適合寶寶飲用的溫度40℃,還可以自動保溫,特別適合夜間使用.圖乙是機器的參數(shù)表及電路簡圖(R1、R2為電熱絲,S為雙觸點自動開關(guān)).求:

型號:HY101M

電源:220V 50Hz

加熱功率:500W

保溫功率:16W


(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流(結(jié)果保留兩位小數(shù))?
(2)電阻R2的阻值?
(3)若把200g調(diào)好的奶粉從20℃加熱到40℃所用時間為32s,則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少(不計熱損失)?

【答案】
(1)解:由P=UI可得,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流:

I= = ≈0.07A;

答:調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流為0.07A;


(2)解:由題意可知,當S接“2”時,電路為R1的簡單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);

當接“3”時,電路為R1、R2并聯(lián),奶器處于加熱狀態(tài),

因電路中的總功率等于各用電器功率之和,

所以,R2的電功率:

P2=P加熱﹣P保溫=500W﹣16W=484W,

由P= 可得,電阻R2的阻值:

R2= = =100Ω;

答:電阻R2的阻值為100Ω;


(3)解:由P= 可得,調(diào)奶器消耗的電能:

W=P加熱t′=500W×32s=16000J,

不計熱損失,調(diào)好奶粉吸收的熱量:

Q=W=16000J,

由Q=cm(t﹣t0)可得,調(diào)好奶粉的比熱容:

c= = =4×103J/(kg℃).

答:調(diào)好的奶粉的比熱容是4×103J/(kg℃).


【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知保溫功率,根據(jù)P=UI求出工作電流;(2)由題意可知,當S接“2”時,電路為R1的簡單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);當接“3”時,電路為R1、R2并聯(lián),奶器處于加熱狀態(tài),根據(jù)總功率等于各用電器功率之和可知R2的電功率,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P= 求出電阻R2的阻值;(3)知道調(diào)奶器的加熱功率和工作時間,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,不計熱損失,調(diào)好奶粉吸收的熱量等于消耗的電能,又知道調(diào)好奶粉的質(zhì)量和初溫、末溫,根據(jù)Q=cm(t﹣t0)求出調(diào)好奶粉的比熱容.

練習冊系列答案
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(2)實驗時某小組同學利用一只電流表和最大阻值為R0的滑動變阻器完成對未知電阻Ry的測量.如圖2所示是他們按照設(shè)計連接的部分實驗電路. ①請你依據(jù)下面的實驗步驟,用畫筆線代替導線,將實驗電路連接完整.(只添加一條導線)
實驗步驟:
A.開關(guān)S1和S2都斷開,將變阻器的滑片P移到阻值最大處,觀察到電流表無示數(shù);
B.保持滑片P位置不動,只閉合開關(guān)S1時,讀取電流表的示數(shù)為I1;
C.再閉合開關(guān)S2時,讀取電流表的示數(shù)為I2(I2>I1).
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