Question

新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感，其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)．煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。.求：

（1）S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率；

（2）電熱絲R2的阻值；

（3）這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。

 

Answer 1

660W 220Ω 990 000J

【解析】

試題分析：電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1均閉合時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，處于加熱狀態(tài)，本題中的0-10min和15-20min時(shí)間段都處于加熱狀態(tài)，共用時(shí)15min；當(dāng)閉合S，斷開(kāi)S1時(shí)，處于保溫狀態(tài)，本題中的10-15min和20-30min時(shí)間段內(nèi)處于保溫狀態(tài)，共用時(shí)15min。兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)處于加熱狀態(tài)，電路中電流大，根據(jù)電路中的I-t圖像可知此時(shí)的電流為3A，電飯鍋的功率為P加=UI加=220V×3A=660W

當(dāng)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)，只有R1接入電路，R1中的電流為2A，根據(jù)并聯(lián)電路互不影響的特點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R1中的電流仍為2A，則R2中的電流為3A-2A=1A。

電阻R2的電阻為：

當(dāng)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)的功率為P保=UI保=220V×2A=440W

則30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量為Q=W=Pt=660W×900s+440W×900s=9.9×105J

考點(diǎn)：電功率的計(jì)算、焦耳定律