Question

2．如圖是電飯鍋工作原理的簡化電路圖，電飯鍋有兩擋，分別是高溫?zé)�煮和低溫燜飯，S₁為擋位自動(dòng)控制開關(guān)，R₀和R均為電熱絲，R₀的阻值為1 210Ω，該電飯鍋銘牌技術(shù)參數(shù)如表所示（低溫燜飯擋額定功率模糊不清）．求：

電飯鍋
額定電壓		220V
額定功率	高溫?zé)��?/TD>	840W
	低溫燜飯

（1）電飯鍋高溫?zé)��?.5h消耗的電能．
（2）電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率．
（3）電熱絲R的阻值．

Answer 1

分析 （1）知道電飯鍋高溫?zé)�煮的功率和燒煮時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出電飯鍋高溫?zé)��?.5h消耗的電能；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，僅有R₀接入電路，電路電阻較大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)電飯鍋處于低溫燜飯狀態(tài)，進(jìn)而求出電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率；
（3）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電熱絲R、R₀并聯(lián)接入電路，電路電阻較小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)電飯鍋處于高溫?zé)�煮狀態(tài)，用電飯鍋高溫?zé)�煮的功率減去低溫燜飯時(shí)的額定功率即得電熱絲R消耗的電功率，最后根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出電熱絲R的阻值．

解答 解：（1）電飯鍋高溫?zé)�煮的功率P_高=840W，燒煮時(shí)間t=0.5h=1800s，
由P=$\frac{W}{t}$得，電飯鍋高溫?zé)�煮消耗的電能�?br />W=P_高t=840W×1800s=1.512×10⁶J．
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，僅有R₀接入電路，電路電阻較大，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電路電阻越大，電功率越小，此時(shí)電飯鍋處于低溫燜飯狀態(tài)；
電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率：
P_低=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210Ω}$=40W．
（3）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電熱絲R、R₀并聯(lián)接入電路，電路電阻較小，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電路電阻越小，電功率越大，此時(shí)電飯鍋處于高溫?zé)�煮狀態(tài)；
則電熱絲R消耗的電功率：
P=P_高-P_低=840W-40W=800W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電熱絲R的阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{800W}$=60.5Ω．
答：（1）電飯鍋高溫?zé)��?.5h消耗的電能為1.512×10⁶J；
（2）電飯鍋低溫燜飯時(shí)的額定功率為40W；
（3）電熱絲R的阻值為60.5Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式和電功率公式的靈活應(yīng)用，分析當(dāng)S、S₀處于不同狀態(tài)時(shí)的電路連接方式，根據(jù)電功率公式判斷電飯鍋的狀態(tài)是本題的難點(diǎn)．