Question

6．某型號(hào)的電飯鍋有兩擋，其原理如圖所示，“2”擋是高溫?zé)�煮，�?”擋是燜飯、保溫，若已知電阻R₁=44Ω，R₂=2156Ω．電飯鍋的工作電壓為220V，求：
（1）開(kāi)關(guān)S置于高溫?zé)�煮擋時(shí)，電飯鍋的功率；
（2）開(kāi)關(guān)S置于燜飯保溫檔時(shí)，電飯鍋工作10min產(chǎn)生的熱量；
（3）若使高溫?zé)�煮擋的功率不變，燜飯保溫檔的功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，應(yīng)如何更換原件？

Answer 1

分析 （1）開(kāi)關(guān)S置于高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電飯鍋的功率；
（2）開(kāi)關(guān)S置于燜飯保溫檔時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電飯鍋的功率，根據(jù)Q=W=Pt求出電飯鍋工作10min產(chǎn)生的熱量；
（3）使高溫?zé)�煮擋的功率不變時(shí)R₁的阻值不變，燜飯保溫檔的功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)應(yīng)更換R₂的阻值，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出更換后R₂的阻值．

解答 解：（1）開(kāi)關(guān)S置于高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，則電飯鍋的功率：
P_高溫=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$=1100W；
（2）開(kāi)關(guān)S置于燜飯保溫檔時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電飯鍋的功率：
P_保溫=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω+2156Ω}$=22W，
電飯鍋工作10min產(chǎn)生的熱量：
Q=W=P_保溫t=22×10×60s=13200J；
（3）使高溫?zé)�煮擋的功率不變時(shí)，R₁的阻值不變，燜飯保溫檔的功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)應(yīng)更換R₂的阻值，
此時(shí)電路中的總電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}′}$=$\frac{（220V）^{2}}{22W×2}$=1100Ω，
更換后R₂的阻值：
R₂′=R-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω．
答：（1）開(kāi)關(guān)S置于高溫?zé)�煮擋時(shí)，電飯鍋的功率為1100W；
（2）開(kāi)關(guān)S置于燜飯保溫檔時(shí)，電飯鍋工作10min產(chǎn)生的熱量為13200J；
（3）若使高溫?zé)�煮擋的功率不變，燜飯保溫檔的功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，應(yīng)把R₂的阻值換成1056Ω的電阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式、電熱公式的靈活運(yùn)用，分清電飯鍋處于不同狀態(tài)時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵，要注意高溫?zé)�煮擋的功率不變時(shí)R₁的阻值不變．