Question

19．電飯鍋是一種常見的家用電器，其工作電路可簡化為如圖所示的電路，其中S是一個溫控開關(guān)，R₁為電熱板，R₂為保溫器．當(dāng)開關(guān)S閉合時，電飯鍋處于煮飯狀態(tài)；當(dāng)飯熟后，開關(guān)S自動斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)．已知電飯鍋煮飯狀態(tài)時的電流為4A，20min可將飯煮熟；而處于保溫狀態(tài)時的電流只有0.4A．通過計算回答：
（1）電飯鍋電熱板的電阻R₁多大？
（2）電飯鍋煮飯狀態(tài)時的電功率多大？
（3）電飯鍋將飯煮熟時，電熱板產(chǎn)生了多少焦的熱量？
（4）保溫器R₂的阻值多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，電飯鍋處于煮飯狀態(tài)；已知電飯鍋煮飯狀態(tài)時的電流為4A，電路的電壓220V，利用歐姆定律算出加熱電阻阻值；
（2）根據(jù)P=UI求出加熱功率；
（3）根據(jù)Q=I²Rt求出產(chǎn)生的熱量；
（4）利用歐姆定律I=$\frac{U}{R}$求出總電阻，結(jié)合串聯(lián)電路特點，求解保溫電阻大�。�

解答 解：（1）已知電飯鍋煮飯狀態(tài)時的電流為I₁=4A，U=220V，
由I=$\frac{U}{R}$可得：R₂=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（2）由于煮飯狀態(tài)時的電壓為U=220V，電流為I₁=4A，
則電飯鍋煮飯狀態(tài)時的電功率為：
P=UI₁=220V×4A=880W；
（3）電飯鍋將飯煮熟時，電熱板產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=（4A）²×55Ω×20×60s=1.056×10⁶J；
（4）當(dāng)開關(guān)S處于斷開狀態(tài)時，兩電阻串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，
由I=$\frac{U}{R}$可得串聯(lián)后總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{220V}{0.4A}$=550Ω，
則保溫器R₂的阻值：R₂=R-R₁=550Ω-55Ω=495Ω．
答：（1）電飯鍋電熱板的電阻R₁為55Ω；
（2）電飯鍋煮飯狀態(tài)時的電功率880W；
（3）電飯鍋將飯煮熟時，電熱板產(chǎn)生了1.056×10⁶J的熱量；
（4）保溫器R₂的阻值495Ω．

點評 此題主要考查學(xué)生對于家庭中用電電器的了解以及對于電功率，電熱和歐姆定律的理解和掌握．