Question

小波的媽媽新買(mǎi)了一個(gè)電飯鍋，如圖甲所示，圖乙是它的電路原理圖，它有“高溫?zé)�煮”和“燜飯、保溫”兩檔，由溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制．煮飯時(shí)先要按下溫控開(kāi)關(guān)按鈕，到達(dá)設(shè)定溫度（飯熟），按鈕會(huì)自動(dòng)彈起．
（1）對(duì)照兩圖，溫控開(kāi)關(guān)未按下時(shí)，“燒煮”和“保溫”兩部分電路是________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）關(guān)系；按下溫控開(kāi)關(guān)按鈕，“燒煮部分電路”電壓為_(kāi)_______V，“保溫電路部分”將________（選填“工作”或“不工作”）；溫控開(kāi)關(guān)按鈕彈起后，電路中的電流比原來(lái)________（選填“大”或“小”）
（2）小波看到電飯鍋的銘牌如表所示，求電飯鍋在額定功率下加熱15min所消耗的電能．

額定容量5L 額定電壓220V 額定頻率50HZ 額定功率1100W

（3）當(dāng)飯煮熟，若電飯鍋進(jìn)入保溫過(guò)程時(shí)電路的總功率為44W．求保溫部分電路的電阻R₂．

Answer 1

解：
（1）溫控開(kāi)關(guān)按鈕未按下時(shí)，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”順次連接，因此它們是串聯(lián)關(guān)系；
因?yàn)榧彝ル娐返碾妷簽?20V，所以按下溫控開(kāi)關(guān)按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為220V；
當(dāng)“燒煮電路部分工作”時(shí)，“保溫電路部分”被短路，因此保溫電路不工作；
當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)按鈕彈起時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的總電阻增大，由歐姆定律可得：電路中的電流比原來(lái)小．
（2）電飯鍋加熱過(guò)程消耗的電能為W=Pt=1.1kW×0.25h=0.275kW?h；
（3）當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)按鈕按下時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，已知此時(shí)的功率為P₁=1100W
所以電阻R₁的阻值為R₁===44Ω
當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)按鈕彈起時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)
∵P=UI
∴保溫時(shí)電路電流為I′===0.2A；
∵I=
∴保溫狀態(tài)電路總電阻為R_總===1100Ω，
R₂=R_總-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω；
答：
（1）串聯(lián)，220，不工作，�。�
（2）電飯鍋消耗的電能為0.275kW?h；
（3）“保溫電路部分”的電阻R₂為1056Ω．
分析：（1）根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別；家庭電路的工作電壓為220V，根據(jù)電路的狀態(tài)確定保溫電路是否工作；根據(jù)電路中電阻的變化進(jìn)行分析電路中電流的變化；
（2）已知電飯鍋加熱狀態(tài)的額定功率和加熱時(shí)間，利用公式W=Pt得出消耗的電能；
（3）當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)按鈕彈起時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，直接利用I=即可求出電路中的電流；然后根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和求出R₂的阻值．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆定律、電功率的計(jì)算、串聯(lián)電阻的關(guān)系，涉及到有關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)閉的動(dòng)態(tài)分析，知識(shí)點(diǎn)多，易錯(cuò)，屬于綜合題．