Question

【題目】電動豆?jié){機的實物圖和簡化電路圖如圖甲和乙所示，豆?jié){機工作過程可簡化為單獨加熱、單獨研碎、單獨加熱三個階段，豆?jié){機內的電機內阻為2Ω，豆?jié){機整個制作豆?jié){的時間為20min，圖丙是豆?jié){機工作過程中電流與時間的關系圖像.[水的比熱容c=4.2×103 J/(kg·℃）]求:

（1）電熱絲R1的阻值；

（2）電機工作時的電功率；

（3）整個豆?jié){制作過程電流產(chǎn)生的焦耳熱能使多少kg的水從20℃升高到80℃.

Answer 1

【答案】(1)55 Ω；(2)220 W；(3) 2.1 kg

【解析】解：（1）由圖乙可知，當只閉合開關S2時，豆?jié){機處于單獨加熱過程。

電熱絲R1的阻值為

（2）只閉合開關S1時，豆?jié){機處于單獨研碎過程，此時電動機的電功率

P=UI2=220V×1A=220W，

（3）整個豆?jié){制作過程電流產(chǎn)生的熱量為

Q=UI1t1+I22R電t2=220V×4A×10×60s+（1A）2×2Ω×10×60s=529200J，

由可得，水的質量

答：（1）電熱絲R1的阻值為55Ω；（2）電機工作時的電功率為220W；（3）整個豆?jié){制作過程電流產(chǎn)生的焦耳熱能使2.1kg的水從20℃升高到80℃。