Question

2．隨著生活水平的提高，“海淘”的人越來越多．如圖是小明媽媽在國外購買的電飯鍋．小明認(rèn)真閱讀了說明書，主要參數(shù)如下：

額定電壓	110 V
額定功率	550W
電源頻率	50Hz

（1）該電飯鍋正常工作時，煮一次飯需要15min，消耗的電能是多少？
（2）我國家庭電路的電壓是220V，比這個電飯鍋額定電壓高，小明認(rèn)為可以在電飯鍋外部串聯(lián)一個分壓電阻，主要就可以使用了．請你求出該電阻的規(guī)格（電阻的阻值和允許通過的最大電流值）．
（3）請你分析，假如按照小明的想法改裝電飯鍋有哪些弊端．

Answer 1

分析 （1）已知電飯鍋正常工作時間和功率，利用W=Pt可求得消耗的電能；
（2）由P=UI可得求得其允許通過最大電流，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得此時R₂的分壓，然后由歐姆定律可求得阻值；
（3）通過計(jì)算相同時間消耗的電能比較即可．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：W=Pt=550W×15×60s=4.95×10⁵J；
（2）由P=UI可得，原電飯鍋的額定電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{550W}{110V}$=5A，
在220V電路中，分壓電阻兩端的電壓：U₂=U-U₁=220V-110V=110V，
R₁中允許通過的電流：I=I₁=I₂=5A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{110V}{5A}$=22Ω，
所以串聯(lián)電阻的規(guī)格是“22Ω   5A”．
（3）改裝后電飯鍋額定加熱功率不變，但總功率變大，由W=Pt可知，相同時間內(nèi)，消耗的電能更多，浪費(fèi)能源．
答：（1）該電飯鍋正常工作時，煮一次飯需要15min，消耗的電能是4.95×10⁵J；
（2）該電阻的規(guī)格“22Ω   5A”；
（3）改裝后電飯鍋額定加熱功率不變，但總功率變大，由W=Pt可知，相同時間內(nèi)，消耗的電能更多，浪費(fèi)能源．

點(diǎn)評 本題考查電功的計(jì)算，電功率與電壓、電流的關(guān)系，要求學(xué)生能認(rèn)直審題，并能靈活應(yīng)用所學(xué)物理知識進(jìn)行分析判斷，對學(xué)生要求較高，題目難度較大．