Question

17．如圖所示，R₀為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W．
（1）電飯煲在高溫?zé)�煮擋時(shí)，開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？
（2）電熱絲R₀、R的阻值多大？
（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電熱絲R₀產(chǎn)生的熱量為多少？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，開關(guān)S接₁時(shí)R與R₀串聯(lián)，開關(guān)S接2時(shí)電路為R₀的簡單電路，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電阻越小，電功率越大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋時(shí)，反之為保溫?fù)酰?br />（2）高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路為R₀的簡單電路，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱絲R₀的阻值；燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，R與R₀串聯(lián)，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R的阻值；
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，根據(jù)P=UI求出電路中的電流，利用W=UIt=I²Rt求出保溫10min電熱絲R₀消耗的電能．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電阻越小，電功率越大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋，反之為保溫�(fù)酰?br />由電路圖可知，開關(guān)S接1時(shí)，R與R₀串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電路的總功率最小，電飯煲處于保溫?fù)酰?br />開關(guān)S接2時(shí)，電路為R₀的簡單電路，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋�?br />（2）高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路為R₀的簡單電路，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）2}{1100W}$=44Ω，
燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，R與R₀串聯(lián)，電路的總電阻：
R_總=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{22W}$=2200Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R的阻值：
R=R_總-R₀=2200Ω-44Ω=2156Ω；
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
10min電熱絲R₀消耗的電能：
W=I²R₀t=（0.1A）²×44Ω×600s=264J．
答：（1）S與1觸點(diǎn)連接時(shí)，R₀與R串聯(lián)，為保溫?fù)酰籗與2觸點(diǎn)連接時(shí)，電路中只有R₀，為高溫?zé)�煮擋�?br />（2）電熱絲R₀的阻值為44Ω，R的阻值為2156Ω；
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，保溫10min，電熱絲R₀消耗的電能為264J．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式和電功公式以及電阻串聯(lián)的應(yīng)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．