Question

13．CFXB 型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關 S 進行調節(jié)，R₀為電熱絲．當開關 S 接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關 S 接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W． 
（1）電飯煲在高溫燒煮擋時，開關 S 應與哪個觸點連接？
（2）電熱絲R₀的阻值多大？
（3）燜飯、保溫10min，電熱絲R₀產生的熱量為多少？

Answer 1

分析 （1）電飯煲在高溫燒煮擋時，電路電阻最小，開關S與觸點2連接時，電阻R被短路，電路電阻最小，功率最大．
（2）已知額定電壓與加熱時的功率，由電功率的變形公式可以求出電阻阻值．
（3）已知保溫電流與額定電壓，由電功率公式P=UI可以求出保溫功率；由W=I²Rt可以求出保溫時消耗的電能．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在電壓U一定時，電阻R越小，電功率越大，由電路圖可知，S應接2觸點時，電路電阻最小，此時電飯煲功率最大，電飯煲在高溫燒煮檔．
（2）由題意高溫燒煮時功率為1100W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：電阻R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）電飯煲保溫時電流為I_保溫=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
保溫電熱絲R₀消耗的電能：
W=I_保溫²R₀t=（0.1A）²×44Ω×10×60s=264J．
答：（1）電飯煲在高溫燒煮擋時，開關S應與觸點2連接．
（2）電熱絲R₀的阻值為44Ω．
（3）當電飯煲在保溫時實際功率為220W；保溫10min，電熱絲R₀消耗的電能為264J．

點評 大部分家用電熱器都是用改變電路電阻的阻值來實現功率的改變，電阻阻值的改變由三種方法：①用開關使幾個電阻串聯，達到增大電阻，減小功率的目的；②用開關使幾個電阻并聯，達到減小電阻，增大功率的目的；③用一個開關和電阻并聯，開關的閉合可用短路電阻，達到減小電阻，增大功率的目的．