如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其...

問題詳情：

如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保温電阻,S1為電源開關,S2為壓力開關，閉合S1後，電路通過R1對電力壓力鍋加熱，當鍋內氣體壓強達到設定值時，水開始沸騰，鍋底向下移動，壓力開關與觸點a斷開，並與 b點接通，起到控壓控温的目的，此時保温電路的總功率為20W。

（1）當鍋內121kpa時，鍋內氣體對鍋蓋的壓力是多少？

（2）保温電阻R2的阻值多大？

（3）已知鍋內水的質量為m，初温為T0、比熱容為c，為了求出電壓鍋從開始加熱到鍋氣壓到設定值時的效率，只要測出閉合開關S1到電路中         的時間為t，就可推導出效率的表達式η=            （用已知量表示）

【回答】

（1）當鍋內氣體壓強為121kPa時，鍋內氣體對鍋蓋的壓力是4840N；

（2）保温電阻R2的阻值為2400Ω；

（3）指示燈亮，

【解析】

試題分析：（1）

∴鍋內氣體對鍋蓋的壓力：

F=ps=121×103Pa×400×10-4m2=4840N；

（2）

∴保温時電路總電阻：

∵R=R2+RL，

∴R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω；

（3）由表二知道鍋內氣體壓強設定值p=175kPa、壓力鍋的功率為1000W，由表一可知此時鍋內温度為116℃，測出閉合開關S1到電路中指示燈亮的時間t，

壓力鍋消耗的電能：

W電=Pt=1000W×t，

水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=cm（116℃-T0），

壓力鍋的效率：

答：（1）當鍋內氣體壓強為121kPa時，鍋內氣體對鍋蓋的壓力是4840N；

（2）保温電阻R2的阻值為2400Ω；

（3）指示燈亮，

考點：壓強、沸點與壓強的關係、電功率、熱量的計算

點評：本題為電學和力學綜合題，要求靈活運用壓強公式、電功率公式、吸熱公式、效率公式．

知識點：各地中考

題型：計算題