Question

小波的媽媽新買了一個電飯鍋，如圖甲所示，圖乙是它的電路原理圖，它有“高溫燒煮”和“燜飯、保溫”兩檔，由溫控開關自動控制．煮飯時先要按下溫控開關按鈕，到達設定溫度（飯熟），按鈕會自動彈起．
（1）對照兩圖，溫控開關未按下時，“燒煮”和“保溫”兩部分電路是______（選填“串聯”或“并聯”）關系；按下溫控開關按鈕，“燒煮部分電路”電壓為______V，“保溫電路部分”將______（選填“工作”或“不工作”）；溫控開關按鈕彈起后，電路中的電流比原來______（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）當飯煮熟，若電飯鍋進入保溫過程時電路的總功率為44W．求保溫部分電路的電阻R₂．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據串并聯電路的特點進行識別；家庭電路的工作電壓為220V，根據電路的狀態確定保溫電路是否工作；根據電路中電阻的變化進行分析電路中電流的變化；
（2）已知電飯鍋加熱狀態的額定功率和加熱時間，利用公式W=Pt得出消耗的電能；
（3）當溫控開關按鈕彈起時，R₁與R₂串聯，直接利用I=即可求出電路中的電流；然后根據歐姆定律求出電路的總電阻，再根據串聯電路總電阻等于各部分電阻之和求出R₂的阻值．
解答：解：
（1）溫控開關按鈕未按下時，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”順次連接，因此它們是串聯關系；
因為家庭電路的電壓為220V，所以按下溫控開關按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為220V；
當“燒煮電路部分工作”時，“保溫電路部分”被短路，因此保溫電路不工作；
當溫控開關按鈕彈起時，R₁與R₂串聯，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小．
（2）電飯鍋加熱過程消耗的電能為W=Pt=1.1kW×0.25h=0.275kW?h；
（3）當溫控開關按鈕按下時，電飯鍋處于加熱狀態，已知此時的功率為P₁=1100W
所以電阻R₁的阻值為R₁===44Ω
當溫控開關按鈕彈起時，R₁與R₂串聯
∵P=UI
∴保溫時電路電流為I′===0.2A；
∵I=
∴保溫狀態電路總電阻為R_總===1100Ω，
R₂=R_總-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω；
答：
（1）串聯，220，不工作，小；
（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．
點評：本題考查了歐姆定律、電功率的計算、串聯電阻的關系，涉及到有關開關開閉的動態分析，知識點多，易錯，屬于綜合題．