Question

18．某型“220V  1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)�煮和燜飯、保溫兩檔，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R₀為電熱絲，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)�煮檔時(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫檔時(shí)，電路的總功率為22W．
（1）電飯鍋在高溫?zé)�煮檔時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？為什么？
（2）電熱絲R、R₀的阻值各為多大？
（3）在高溫檔時(shí)，工作半小時(shí)消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）由電路圖分析開(kāi)關(guān)在不同狀態(tài)下電路連接情況，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析解答；
（2）由高溫檔工作情況，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算R₀的阻值；
由低溫工作情況，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和電功率公式計(jì)算R的阻值；
（3）由W=Pt計(jì)算高溫檔時(shí)，工作半小時(shí)消耗的電能．

解答 解：
（1）由圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，R₀和R串聯(lián)，電路總電阻等于兩電阻之和；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路．
電源電壓一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，S接2時(shí)電飯鍋功率較小，為保溫檔；S接2時(shí)電飯鍋功率較大，為高溫?zé)�煮檔．
（2）由題知，高溫?zé)�煮檔時(shí)功率為1100W，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
由題知，保溫檔時(shí)電路的總功率為22W，由P=UI可得電路中總電阻：
R_總=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{22W}$=2200Ω，
所以R=R_總-R₀=2200Ω-44Ω=2156Ω；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得高溫檔時(shí)工作半小時(shí)消耗的電能：
W=P_高溫t=1.1kW×0.5h=0.55kW•h．
答：（1）電飯鍋在高溫?zé)�煮檔時(shí)，開(kāi)關(guān)S接2，因?yàn)榇藭r(shí)只有R₀接入電路，電路中電阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時(shí)電路消耗功率最大．
（2）電熱絲R為2156Ω，R₀的阻值為44Ω；
（3）在高溫檔時(shí)，工作半小時(shí)消耗電能為0.55kW•h．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確判斷S接不同觸點(diǎn)時(shí)電路的連接方式．