一新款节能电火锅，有关技术参数如表（设电火锅不同档位的电阻和加热效率均不变）。图*为其电路原理图：R1和R2为...

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一新款节能电火锅，有关技术参数如表（设电火锅不同档位的电阻和加热效率均不变）。图*为其电路原理图：R1和R2为电阻不变的电热丝（R1＞R2），当闭合S、S1，断开S2时，电火锅处于低温档：当闭合S、S2，断开S1时，电火锅处于中温档，当闭合S、S1和S2时，电火锅处于高温档。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））

（1）电火锅工作时，将电能转换为　   　能；

（2）求电热丝R2的阻值；

（3）电火锅正常工作时，用低温档给质量为2kg、水温为50℃的水加热，经10min水温升高到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的工作效率；

（4）电火锅正常工作时，分别用低温档和高温档给质量为2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图象如乙图所示。请比较使用高温档还是低温档更节能。

【回答】

解：（1）电火锅工作时，将电能转换为内能；

（2）当闭合S、S2，断开S1时，电路为R2的简单电路，电火锅处于中温档，

由P＝UI＝可得，电热丝R2的阻值：

R2＝＝＝88Ω；

（3）水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（60℃﹣50℃）＝8.4×104J，

由P＝可得，低温档工作时消耗的电能：

W＝P低t′＝400W×10×60s＝2.4×105J，

电火锅的工作效率：

η＝×100%＝×100%＝35%；

（4）由图乙可知，用高温档给质量为2kg的水加热，经3min水温从50℃升高到60℃，

此时电火锅消耗的电能：

W′＝P高t″＝950W×3×60s＝1.71×105J，

由W′＞W可知，使用高温档更节能。

答：（1）内；

（2）电热丝R2的阻值为88Ω；

（3）此过程中水吸收的热量为8.4×104J，电火锅的工作效率为35%；

（4）使用高温档更节能。

【分析】（1）电火锅是利用电流的热效应制成的加热设备，工作时将电能转化为内能；

（2）当闭合S、S2，断开S1时，电路为R2的简单电路，电火锅处于中温档，根据P＝UI＝求出电热丝R2的阻值；

（3）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用P＝求出低温档工作时消耗的电能，再利用η＝×100%求出电火锅的工作效率；

（4）由图乙可知，用高温档给质量为2kg的水加热，经3min水温从50℃升高到60℃，根据W＝Pt求出此时电火锅消耗的电能，然后与低温档加热时消耗的电能相比较得出*。

【点评】本题考查了电功的实质和电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的综合应用，从图象和表格中获取有用的信息是关键。

知识点：电功率单元测试

题型：计算题