吳麗發現家中電視機的額定功率為121W,額定電壓為220V;電飯鍋上的銘牌如下表,工作電路如圖: 型號 WKF...
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問題詳情:
吳麗發現家中電視機的額定功率為121W,額定電壓為220V;電飯鍋上的銘牌如下表,工作電路如圖:
型號 | WKF﹣315S |
電源 | 220V~50Hz |
加熱功率 | 1100W |
保溫功率 | 330W |
製造商 | ×××小家電有限公司 |
請完成下列問題.
(1)電飯鍋加熱電阻的阻值是多少?
(2)已知電飯鍋在額度電壓下正常工作600s,恰好能將1標準大氣壓下1.65kg、20℃的水燒開.該電飯鍋燒開這些水時的工作效率是多少?[c水=4.2×103J(kg•℃)]
(3)當吳麗家中的電器只有電視機和電飯鍋工作時,將1標準大氣壓下1.65kg、20℃的水燒開用了726s.她通過觀察電能表的轉動圈數,計算得到該過程共耗電0.2035度.求吳麗家中電路的實際電壓和通過電視機的實際電流各是多少?(不考慮電壓變化對電飯鍋工作效率的影響)
【回答】
【考點】電功與熱量的綜合計算;電功率的計算.
【分析】(1)已知正常加熱時電飯鍋的功率和電壓,根據P=求出加熱電阻的阻值;
(2)根據Q吸=cm△t求出水吸收的熱量,根據W=Pt求出正常加熱時電飯鍋消耗的電能,再根據η=計算電飯鍋的工作效率;
(3)根據題意可知,水吸收的熱量不變,電飯鍋的工作效率不變,則電飯鍋正常燒開這些水時消耗的電能不變,根據W=t 計算電路的實際電壓;已知該過程總共消耗的電能,可求得電視機消耗的電能,利用W′=U實I實t′計算通過電視機的實際電流.
【解答】解:
(1)由電路圖可知,當溫控開關閉合時,電路為電阻R的簡單電路,此時總電阻最小,總功率最大,電飯鍋處於加熱狀態;
根據P=可得,電飯鍋加熱電阻的阻值:R===44Ω;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.65kg×=5.544×105J;
電飯鍋正常燒開這些水時消耗的電能:
W=P加熱t=1100W×600s=6.6×105J;
電飯鍋的工作效率:η==×100%=84%.
(3)根據題意可知,水吸收的熱量不變,電飯鍋的工作效率不變,則電飯鍋正常燒開這些水時消耗的電能不變,即W=6.6×105J;
電飯鍋與電視機並聯,並聯電路各支路兩端電壓相等;
根據W=t 可得,電路的實際電壓:
U實===200V;
已知該過程共耗電0.2035度,即W總=0.2035度=0.2035kW•h=0.2035×3.6×106J=7.326×105J;
則電視機消耗的電能:W′=W總﹣W=7.326×105J﹣6.6×105J=7.26×104J;
又因為電視機消耗的電能W′=U實I實t′,
所以通過電視機的實際電流:I實===0.5A.
答:(1)電飯鍋加熱電阻的阻值是44Ω;
(2)該電飯鍋燒開這些水時的工作效率是84%;
(3)吳麗家中電路的實際電壓為200V,通過電視機的實際電流為0.5A.
知識點:焦耳定律
題型:計算題
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