题目

图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求： （1） 将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg·℃）； （2） 工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率； （3） 控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？ 答案： 解：需要吸收的热量Q=cmΔt=1×103J/(kg⋅℃)×5×10−3kg×(200℃−20℃)=900J 解：工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联，R1的电流为I1=P1U=1210W220V=5A 指示灯支路电流为I2=I−I1=5.5A−5A=0.5A 指示灯支路消耗的功率P2=UI2=220V×0.5A=11W 解：如图乙所示，R2、R3串联在电路中，当温度达到150℃时，如图丙，R2阻值为30Ω，此时总电阻为R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω 此时电流为I′，衔铁向上弹起，当R3调为80Ω时，要使衔铁向上弹起，则电流为I′，则总电阻为130ΩR=R2′+R3′ R2阻值为R2′=R−R3′=130Ω−80Ω=50Ω 查图丙可得，加热温度设定为200℃。

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