题目

新冠疫情期间，全国人民宅在家中，掀起烘焙热潮。小明仔细研究家中烤箱的说明书，他画出妈妈常用的高、中、低温三级加热档位的等效电路（如图所示），R1和R2是电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，开关与档位的对应情况如表所示。 XX牌烤箱 额定电压 220V 额定功率 低温挡 440W 中温挡 2200W 高温挡   容积 25L （1） 分析电路图，中温挡时，开关S1（选填“闭合”或“断开”），S2接（选填“a”或“b”） （2） 求高温挡的额定功率。 （3） 烤箱在高温挡工作60s，它能将质量为2kg，初温为20℃的蛋糕液加热到多少℃？（不计热量损失，蛋糕液的比热容取 J/（kg·℃））。 答案： 【1】闭合【2】b 当中温挡时，R2被短路，仅有R1接入电路，由P= U2R 得 R1=U2P中=(220V)22200W=22Ω 当低温挡时，R1、R2串联 R总=U2P低=(220V)2440W=110Ω R2的电阻R2=R总-R1=110Ω-22Ω=88Ω 当高温挡时，R1、R2并联 P2=U2R2=(220V)288Ω=550W P高=P中+P2=2200W+550W=2750W 答：高温挡的额定功率为2750W； 烤箱在高温挡工作60s，产生的热量Q=W=P高t=2750w×60s=165000J 初温为20℃的蛋糕液升高的温度 Δt=Qcm=165000J2.75×103J/(kg⋅°C)×2kg=30°C 蛋糕液的末温 t=t0+Δt=20°C+30°C=50°C 答：能将初温为20℃的蛋糕液加热到50℃。

查看本题答案和解析