Question

9．如圖是一種煲湯用的電熱鍋的工作原理圖，其中溫控器的作用是每當水沸騰后使電熱鍋自動斷電一段時間后再通電工作．電熱鍋的部分參數如表中所示．

容積	4.5L
額定電壓	220V
保溫功率	80W
加熱功率	500W

（1）三腳插頭上標著E的導線和電熱鍋的金屬外殼相連，插頭插入插座時，插座上跟E相連的導線應和地線（選填“火線”、“零線”或“地線”）相連；
（2）調節切換開關可以使電熱鍋分別處于“關、高溫、自動、保溫”四種工作狀態，則原理圖中的切換開關連接觸點“3”時為保溫檔，保溫時的電流約為0.36A；
（3）當該電熱鍋處于高溫檔時，正常加熱5min將會產生1.5×10⁵J的熱量．

Answer 1

分析 （1）三孔插座的第三個孔是接地的；三腳插頭上標著E的導線和電熱鍋的金屬外殼相連，這樣電熱鍋的外殼就接地了；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時，電阻越大，功率越小，因為R₁大于R₂，所以R₁的功率小于R₂的功率，所以，切換開關連接觸點“3”時是保溫狀態；
根據I=$\frac{P}{U}$算出保溫時的電流；
（3）由功率和時間根據W=Pt可算出產生的熱量．

解答 解：
（1）電飯鍋使用三腳插頭，E導線和電飯鍋的金屬外殼相連，插入插座時，與大地連接，當用電器漏電時，人接觸用電器，人被接地導線短路，即使接觸了漏電的用電器也不會發生觸電事故；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時，電阻越大，功率越小，因為R₁大于R₂，所以R₁的功率小于R₂的功率，所以，切換開關連接觸點“3”時是保溫狀態；
由表格數據可知電熱鍋的保溫功率是80W；
保溫時的電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{80W}{220V}$=0.36A；
（3）當該電熱鍋處于高溫檔時，正常加熱5min產生的熱量是：Q=W=P_加熱t=500W×60s×5=1.5×10⁵J．
故答案為：（1）地線；（2）3；0.36；（3）1.5×10⁵．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯系，使學生覺得學了物理有用，加強安全意識．