Question

小明同學家里有一種電飯鍋（如圖甲），它上面的銘牌如圖乙所示，內部電路如圖丙所示． R₁ 是 加熱電阻，R₂是限流電阻，R₂的阻值為484Ω．煮飯時接通 220V電源，閉合手動開關S₁，電飯鍋處在加熱狀態．當鍋內食物溫度達到 103℃時，開關S₁會自動斷開，斷開后若無外力作用則不會自動閉合．問：
（1）在一個標準大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開關S₁的自動斷電功能不起作用，這是為什么？
（2）在加熱情況下，求R₁的阻值．
（3）在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）一個標準電壓下，水的沸點是100℃，而當鍋內食物溫度達到103℃時，開關S₁會自動斷開，據此解釋這種電飯鍋燒水時，開關S₁不能起作用的原因；
（2）由題意可知：在加熱時，R₂短路，電路為R₁的簡單電路，根據銘牌可知此時電路的最大功率，根據R=求出R₁的阻值；
（3）根據串聯電路的電阻特點和P=求出在保溫情況下電飯鍋消耗的電功率．
解答：解：（1）在一個標準大氣壓下，鍋內水的最高溫度為100℃，鍋內食物溫度達不到103℃，
所以開關S₁不能自動斷開，故不能起作用．
（2）在加熱時，R₂短路，電路為R₁的簡單電路，此時電路的最大功率為1000W；
所以R₁===48.4Ω．
（3）保溫時，R₁與R₂串聯，則保溫時電飯鍋消耗的電功率：
P==≈90.9W．
答：（1）在一個標準大氣壓下，鍋內水的最高溫度為100℃，鍋內食物溫度達不到103℃，所以開關S₁不能自動斷開，故不能起作用．
（2）R₁的阻值為48.4Ω．
（3）在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率約為90.9W．
點評：本題考查了串聯電路的特點和電功率公式的靈活運用，關鍵是知道一個標準電壓下水的沸點是100℃以及“當鍋內食物溫度達到 103℃時，開關S₁會自動斷開”這一條件的具體應用．