Question

美的CFXB型“220V 440W”電飯煲的原理如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯保溫兩檔，其銘牌如下表所示．

電飯煲容量	2L
額定電壓	220V
高溫煮飯功率	880W
燜飯保溫功率	110W

（1）當開關S閉合時，電飯煲處于高溫燒煮擋還是燜飯保溫擋？且當電飯煲處于高溫燒煮擋時工作10min消耗的電能為多少？
（2）電熱絲R₁ 和R₂的阻值各是多大？
（3）當電飯煲在正常燜飯保溫時R₁消耗的電功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關S閉合時，電阻R₂被短路，電路電阻最小，功率最大，則電飯煲處于高溫燒煮擋；電飯煲處于高溫燒煮擋時工作10min消耗的電能直接利用W=Pt計算．
（2）電熱絲R₁ 和R₂的阻值利用電功率公式和串聯電路的特點來計算．
（3）電飯煲在正常燜飯保溫時先利用I=求出電路中的電流，即可根據P=I²R計算功率．
解答：解：（1）當開關S閉合時，電阻R₂被短路，電路電阻最小，功率最大，則電飯煲處于高溫燒煮擋；
∴W=P_高溫×t=880w×10×60s=5.28×10⁵J；
（2）當開關S閉合時，電飯煲處于高溫燒煮擋，此時
R₁===55Ω，
當開關S斷開時，電飯煲處于燜飯保溫擋，此時R₁ 和R₂串聯在電路中則：
R_總===440Ω，
R₂=R_總-R₁=440Ω-55Ω=385Ω；
（3）當電飯煲處于燜飯保溫擋時，
I===0.5A，
P₁=I²×R₁=（0.5A）²×55Ω=13.75W．
答：（1）當開關S閉合時，電飯煲處于高溫燒煮擋還是燜飯保溫檔？且當電飯煲處于高溫燒煮擋時工作10min消耗的電能為5.28×10⁵J．
（2）電熱絲R₁ 和R₂的阻值各是55Ω、385Ω．
（3）當電飯煲在正常燜飯保溫時R₁消耗的電功率是13.75W．
點評：1、本題考查歐姆定律和電功率公式的應用；解題時要注意隱含條件，電路電壓是220V．
2、大部分家用電熱器都是用改變電路電阻的阻值來實現功率的改變，電阻阻值的改變由三種方法：①用開關使幾個電阻串聯，達到增大電阻，減小功率的目的；②用開關使幾個電阻并聯，達到減小電阻，增大功率的目的；③用一個開關和電阻并聯，開關的閉合可用短路電阻，達到減小電阻，增大功率的目的．