Question

19．如圖是家用電飯鍋的簡(jiǎn)化電路示意圖，S₁是限溫開(kāi)關(guān)，靠手動(dòng)閉合，當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，不能自動(dòng)閉合．S₂是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于70℃時(shí)自動(dòng)閉合．電阻R₂的阻值是1896Ω，R₁是工作電阻，阻值為40Ω．鍋中放好適量的米和水，接入家庭電路，閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)S₁后，電飯鍋就能自動(dòng)煮好米飯并保溫．
（1）分別畫(huà)出煮飯和保溫的等效電路圖，并注明．
（2）計(jì)算保溫時(shí)的總功率．
（3）若現(xiàn)在電飯鍋內(nèi)溫度為60℃，計(jì)算此時(shí)電路中的電流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意確定煮飯與保溫時(shí)的電路結(jié)構(gòu)，然后作出等效電路圖．
（2）根據(jù)電功率公式求出保溫時(shí)的總功率．
（3）根據(jù)溫度確定電路的工作狀態(tài)，然后應(yīng)用歐姆定律求出電流．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電阻R越大，電飯鍋的功率越小，處于保溫狀態(tài)，R越小，功率越大，處于煮飯狀態(tài)，
由圖示電路圖可知，電飯鍋加熱時(shí)，R₂被短路只有R₁工作，當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)，S₂自動(dòng)斷開(kāi)，此時(shí)R₁與R₂串聯(lián)，
電飯鍋處于保溫狀態(tài)，電飯鍋煮飯與保溫的等效電路圖如圖所示：

（2）電飯鍋保溫時(shí)，兩電阻串聯(lián)：
總功率：P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1896Ω+40Ω}$=25W；
（3）電飯鍋內(nèi)溫度為60℃，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，
電路電流：I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{220V}{40Ω}$=5.5A；
答：（1）煮飯和保溫的等效電路圖如圖所示；
（2）保溫時(shí)的總功率為25W．
（3）若現(xiàn)在電飯鍋內(nèi)溫度為60℃，此時(shí)電路中的電流為5.5A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了作等效電路圖、求功率、電路電流問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用電功率公式與串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律可以解題．