Question

12．如圖所示，普通電飯鍋的工作部分主要由一個保溫電阻R₁=88Ω、一個發(fā)熱電阻R₂=44Ω和限溫開關(guān)S組成，閉合限溫開關(guān)S時電飯鍋處于加熱狀態(tài)，只有發(fā)熱電阻工作；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃時，限溫開關(guān)S斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，保溫電阻和發(fā)熱電阻同時工作．已知電阻不隨溫度變化，電源電壓恒定，求：
（1）電飯鍋處于加熱狀態(tài)時，電路消耗的功率；
（2）電飯鍋處于保溫狀態(tài)下連續(xù)工作10min產(chǎn)生熱量多少焦？

Answer 1

分析 （1）由題意可知，閉合限溫開關(guān)S時，電路為R₂的簡單電路，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路消耗的功率；
（2）由題意可知，限溫開關(guān)S斷開時，R₁與R₂串聯(lián)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出連續(xù)工作10min產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由題意可知，閉合限溫開關(guān)S時，電路為R₂的簡單電路，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，
則電路消耗的功率：
P_加熱=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$=1100W；
（2）由題意可知，限溫開關(guān)S斷開時，R₁與R₂串聯(lián)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，連續(xù)工作10min產(chǎn)生的熱量：
Q=W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$t=$\frac{（220V）^{2}}{88Ω+44Ω}$×10×60s=2.2×10⁵J．
答：（1）電飯鍋處于加熱狀態(tài)時，電路消耗的功率為1100W；
（2）電飯鍋處于保溫狀態(tài)下連續(xù)工作10min產(chǎn)生熱量為2.2×10⁵J．

點評 本題考查了電阻的串聯(lián)和電功率公式、電熱公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計算題．