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“生活原来可以更美的”是大家熟悉的依据广告词,美的小家电中有一款电饼铛(如图*),它的上下盘可以分别加热,图乙是其内部电路图,R上、R下分别为上盘和下盘的加热电阻.R上=R下,正常工作的电压为220V,当上、下盘同时加热时总功率为1100W(不考虑电热丝电阻变化).
(1)某次使用上、下盘同时加热时,测得电路实际总电流为4A,此时该电饼铛的实际功率是多少?
(2)在220V电压下使用电饼铛上、下盘同时加热牛肉.若将0.5kg,20℃的牛肉加热至100℃,需要多长时间?【不计能量损失,c牛肉=3.3×103J(kg•℃)】
(3)请解释:为什么电饼铛在使用时温度很高,而与之串联在一起的导线却不太热?
【回答】
【考点】电功与热量的综合计算.
【分析】(1)知道上、下盘同时正常工作时的总功率,根据P=求出总电阻,再根据P=I2R求出实际总电流为4A时该电饼铛的实际功率;
(2)知道牛肉的质量、初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t2﹣t1)求出牛肉吸收的热量,不计能量损失时消耗的电能和牛肉吸收的热量相等,根据P=求出需要的加热时间;
(3)电饼铛的电阻与导体串联,通过它们的电流和通电时间相同,根据Q=I2Rt和电饼铛的电阻大于导线的电阻进行解答.
【解答】解:(1)由P=可得,上、下盘同时工作的总电阻:
R===44Ω,
电路实际总电流为4A时,该电饼铛的实际功率:
P′=I2R=(4A)2×44Ω=704W;
(2)牛肉吸收的热量:
Q吸=cm(t2﹣t1)
=3.3×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃﹣20℃)
=1.32×105J,
不计能量损失时消耗的电能:
W=Q吸=1.32×105J,
由P=可得,需要的加热时间:
t===120s;
(3)由Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻大的产生的热量多,导线电阻小于电饼铛电阻,
所以,电饼铛在使用时温度很高,而与之串联在一起的导线却不太热.
答:(1)该电饼铛的实际功率是704W;
(2)将0.5kg,20℃的牛肉加热至100℃,需要120s;
(3)由Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻大的产生的热量多,导线电阻小于电饼铛电阻,所以导线不太热.
【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式和焦耳定律的综合应用,要注意用电器在额定电压下的功率和额定功率相等.
知识点:焦耳定律
题型:选择题
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