【題目】某型號的電飯鍋有兩檔,分別是高溫?zé)蠛捅貭F飯檔,其原理如圖圖所示(虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位)。已知R1 = 44Ω,R2 = 2156Ω。

(1)開關(guān)S置于_____ 擋(選填“1”或“2”)時是高溫?zé)髾n。

(2)高溫?zé)髸r的功率是多少_______?保溫燜飯時電路中電流是多少______?

(3)某次做飯高溫泖煮用時10分,保溫燜飯用時5分,此次做飯消耗的電能是多少______?

(4)若只要求高溫煮擋的功率提升10%,請通過計算具體說明改進措施_______

【答案】 1 1100W 0.1A 消耗的電能為6.6666×105 J R1改為40Ω(R2改為2160Ω

【解析】電功率的計算;歐姆定律的應(yīng)用;電功的計算

(1)高溫?zé)髾n其功率最大,由P=U2/R可知,此時的電阻值應(yīng)該最小,由電路圖可知,開關(guān)S應(yīng)置于2位置;

(2)開關(guān)S應(yīng)置于2位置時,電路為R1的簡單電路,電飯鍋處于高溫?zé)髾n,則高溫?zé)髸r的功率:P=U2/R1=(220V)2/44Ω=1100W;

開關(guān)S置于1位置時,R1R2 串聯(lián),電飯鍋處于保溫燜飯檔,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,保溫燜飯時電路中電流:

I=U/R1+R2=220V/44Ω+2156Ω=0.1A;

(3)電飯鍋保溫時的功率:P=UI=220V×0.1A=22W,

P=W/t可得,此次做飯消耗的電能:

W=Pt+Pt=1100W×10×60s+22W×5×60s=6.666×105J;

(4)高溫煮擋的功率提升10%后的功率:P′=P(1+10%)=1100W×110%=1210W,

P=U2/R得,R1的阻值變?yōu)椋?/span>R1′=U2/P′=(220V)2=1210W=40Ω,

因保溫功率不變,所以,保溫時的總電阻不變,即R2′+R1′=R1 +R2,

則此時R2的阻值:R2′=R1 +R2-R1′=44Ω+2156Ω-40Ω=2160Ω,

所以,改進措施為:把R1改為40Ω,R2改為2160Ω。

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物理現(xiàn)象:____________________________________________________________

物理知識:____________________________________________________________。

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