Question

美的CFXB型“220V 440W”電飯煲的原理如圖所示，它有高溫?zé)�煮和燜飯保溫兩檔，其銘牌如下表所示．

電飯煲容量	2L
額定電壓	220V
高溫煮飯功率	880W
燜飯保溫功率	110W

（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋還是燜飯保溫?fù)�？且�?dāng)電飯煲處于高溫?zé)�煮擋時(shí)工作10min消耗的電能為多少？
（2）電熱絲R₁ 和R₂的阻值各是多大？
（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯保溫時(shí)R₁消耗的電功率是多大？

Answer 1

解：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電路電阻最小，功率最大，則電飯煲處于高溫?zé)�煮擋�?br/>∴W=P_高溫×t=880w×10×60s=5.28×10⁵J；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋，此時(shí)
R₁===55Ω，
當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電飯煲處于燜飯保溫?fù)�，此時(shí)R₁ 和R₂串聯(lián)在電路中則：
R_總===440Ω，
R₂=R_總-R₁=440Ω-55Ω=385Ω；
（3）當(dāng)電飯煲處于燜飯保溫?fù)鯐r(shí)，
I===0.5A，
P₁=I²×R₁=（0.5A）²×55Ω=13.75W．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋還是燜飯保溫檔？且當(dāng)電飯煲處于高溫?zé)�煮擋時(shí)工作10min消耗的電能為5.28×10⁵J．
（2）電熱絲R₁ 和R₂的阻值各是55Ω、385Ω．
（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯保溫時(shí)R₁消耗的電功率是13.75W．
分析：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電路電阻最小，功率最大，則電飯煲處于高溫?zé)�煮擋；電飯煲處于高溫�(zé)�煮擋時(shí)工作10min消耗的電能直接利用W=Pt計(jì)算．
（2）電熱絲R₁ 和R₂的阻值利用電功率公式和串聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)計(jì)算．
（3）電飯煲在正常燜飯保溫時(shí)先利用I=求出電路中的電流，即可根據(jù)P=I²R計(jì)算功率．
點(diǎn)評(píng)：1、本題考查歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用；解題時(shí)要注意隱含條件，電路電壓是220V．
2、大部分家用電熱器都是用改變電路電阻的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的改變，電阻阻值的改變由三種方法：①用開關(guān)使幾個(gè)電阻串聯(lián)，達(dá)到增大電阻，減小功率的目的；②用開關(guān)使幾個(gè)電阻并聯(lián)，達(dá)到減小電阻，增大功率的目的；③用一個(gè)開關(guān)和電阻并聯(lián)，開關(guān)的閉合可用短路電阻，達(dá)到減小電阻，增大功率的目的．