Question

如圖是家用電飯鍋的簡化電路示意圖，S₁是限溫開關，靠手動閉合，當溫度達到103℃時自動斷開，不能自動閉合．S₂是自動開關，當溫度超過80℃時自動斷開，溫度低于70℃時自動閉合．電阻R₂的阻值是1886歐，R₁是工作電阻，阻值為50歐．鍋中放好適量的米和水，接入家庭電路，閉合手動開關S₁后，電飯鍋就能自動煮好米飯并保溫．試求：
（1）加熱過程中電飯鍋消耗的電功率P₁是多大？
（2）保溫過程中電飯鍋消耗的電功率P₂是在哪兩個值之間跳動？

Answer 1

分析：（1）根據線路圖可知電飯鍋加熱時，R₂被短路只有R₁工作，加熱過程電飯鍋消耗的功率為p₁=

U2

R1

代入求出即可；
（2）電飯鍋的保溫狀態由開關S₂控制．當溫度超過80℃時，S₂自動斷開，此時R₁與R₂串聯，電飯鍋消耗功率P₂′；當溫度低于70℃時，S₂自動閉合，R₂串被短路，電飯鍋消耗功率P₂=P₁=968瓦，保溫過程中電飯鍋消耗的電功率P₂是在P₂′和P₁兩個值之間跳動．

解答：解：（1）電飯鍋加熱時，R₂被短路只有R₁工作，加熱過程電飯鍋消耗的功率為P₁=

U2

R1

=

(220v)2

50Ω

=968w
（2）電飯鍋的保溫狀態由開關S₂控制．
當溫度超過80℃時，S₂自動斷開，此時R₁與R₂串聯，
電飯鍋消耗功率p₂′=

U2

R1+R2

=

(220V)2

50Ω+1886Ω

=25w
當溫度低于70℃時，S₂自動閉合，R₂被短路，
電飯鍋消耗功率P₂″=P₁=968w
所以，電飯鍋保溫時消耗電功率在25瓦和968瓦兩個值之間跳動．
答：（1）加熱過程中電飯鍋消耗的電功率是968瓦；（2）保溫過程中電飯鍋消耗的電功率在968瓦與25瓦兩個值之間跳動．

點評：考查學生會根據不同情況分析電路圖的能力，以及靈活運用電功率公式計算的能力