Question

小明同學(xué)家里有一種電飯鍋（如圖甲），它上面的銘牌如圖乙所示，內(nèi)部電路如圖丙所示． R₁ 是 加熱電阻，R₂是限流電阻，R₂的阻值為484Ω．煮飯時(shí)接通 220V電源，閉合手動(dòng)開關(guān)S₁，電飯鍋處在加熱狀態(tài)．當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到 103℃時(shí)，開關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開，斷開后若無外力作用則不會(huì)自動(dòng)閉合．問：
（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開關(guān)S₁的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么？
（2）在加熱情況下，求R₁的阻值．
（3）在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率是多少？

Answer 1

分析：（1）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，而當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，開關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開，據(jù)此解釋這種電飯鍋燒水時(shí)，開關(guān)S₁不能起作用的原因；
（2）由題意可知：在加熱時(shí)，R₂短路，電路為R₁的簡單電路，根據(jù)銘牌可知此時(shí)電路的最大功率，根據(jù)R=

U2

P

求出R₁的阻值；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和P=

U2

R

求出在保溫情況下電飯鍋消耗的電功率．

解答：解：（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，鍋內(nèi)水的最高溫度為100℃，鍋內(nèi)食物溫度達(dá)不到103℃，
所以開關(guān)S₁不能自動(dòng)斷開，故不能起作用．
（2）在加熱時(shí)，R₂短路，電路為R₁的簡單電路，此時(shí)電路的最大功率為1000W；
所以R₁=

U2

P最大

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω．
（3）保溫時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，則保溫時(shí)電飯鍋消耗的電功率：
P=

U2

R1+R2

=

(220V)2

484Ω+48.4Ω

≈90.9W．
答：（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，鍋內(nèi)水的最高溫度為100℃，鍋內(nèi)食物溫度達(dá)不到103℃，所以開關(guān)S₁不能自動(dòng)斷開，故不能起作用．
（2）R₁的阻值為48.4Ω．
（3）在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率約為90.9W．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是知道一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓下水的沸點(diǎn)是100℃以及“當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到 103℃時(shí)，開關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開”這一條件的具體應(yīng)用．