小梦家新买了一口电饭锅，如图*所示．通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状...

问题详情：

小梦家新买了一口电饭锅，如图*所示．通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态．图乙是电饭锅的电路图，R2=60.5Ω，保温时总功率为100W．

（1）自动开关S接通时，电饭锅处于哪种状态？此时电功率多大？

（2）R1的阻值多大？

（3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃（整个过程不计能量损失），需要多长时间？

【回答】

【考点】电功与热量的综合计算；电功率的计算．

【分析】（1）自动开关S接通时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，根据P=UI=可知电路的总功率最大，据此判断电饭锅的状态，根据P=UI=求出此时电功率；

（2）自动开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，根据P=UI=可知电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态，根据P=UI=求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值；

（3）根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，整个过程不计能量损失，根据Q=W=Pt求出需要的加热时间．

【解答】解：（1）自动开关S接通时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，

由P=UI=可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热状态，

此时电功率：

P加热===800W；

（2）自动开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，

由P=UI=可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态，

此时电路中的总电阻：

R===484Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R1的阻值：

R1=R﹣R2=484Ω﹣60.5Ω=423.5Ω；

（3）水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×105 J，

整个过程不计能量损失，由Q=W=Pt可得需要的加热时间：

t====525s．

答：（1）自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态，此时电功率为800W；

（2）R1的阻值为423.5Ω；

（3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃，需要525s．

知识点：焦耳定律

题型：计算题