如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通-八年级物理

题文

如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与 b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。

表一 水的沸点T与气体压强p 的关系
T/℃
100
105
110
112
114
116
118
120
p/kpa
101
121
143
154
163
175
187
199
 
表二 电压力锅的铭牌
额定电压
加热功率
压强设定值
220 V
1000W
175kpa
 
(1)当锅内121kpa时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2)保温电阻R2的阻值多大?
(3)已知锅内水的质量为m,初温为T0、比热容为c,为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中        的时间为t,就可推导出效率的表达式η=           (用已知量表示)

题型:计算题  难度:中档

答案

(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是4840N;
(2)保温电阻R2的阻值为2400Ω;
(3)指示灯亮,


试题分析:(1)
∴锅内气体对锅盖的压力:
F=ps=121×103Pa×400×10-4m2=4840N;
(2)
∴保温时电路总电阻:

∵R=R2+RL
∴R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω;
(3)由表二知道锅内气体压强设定值p=175kPa、压力锅的功率为1000W,由表一可知此时锅内温度为116℃,测出闭合开关S1
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