Question

4．CFXB型“220V  1100W”電飯煲的原理圖如圖所示．它有高溫?zé)�煮和保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R₀為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)�煮擋時，電路的功率為1100W；當(dāng)開關(guān)S接保溫?fù)鯐r，電路的總功率為22W． 
（1）電飯煲在各擋時，開關(guān)S應(yīng)與哪個觸點連接？
（2）電熱絲R₀的阻值多大？
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時，保溫10min，電熱絲R₀消耗的電能為多少？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，開關(guān)S接₁時R與R₀串聯(lián)，開關(guān)S接2時電路為R₀的簡單電路，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時，電阻越小，電功率越大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋時，反之為保溫?fù)酰?br />（2）高溫?zé)�煮擋時，電路為R₀的簡單電路，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱絲R₀的阻值；
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時，根據(jù)P=UI求出電路中的電流，利用W=UIt=I²Rt求出保溫10min電熱絲R₀消耗的電能．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時，電阻越小，電功率越大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋，反之為保溫�(fù)酰?br />由電路圖可知，開關(guān)S接1時R與R₀串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電路的總功率最小，電飯煲處于保溫?fù)酰?br />開關(guān)S接2時，電路為R₀的簡單電路，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，電飯煲處于高溫?zé)�煮擋�?br />（2）高溫?zé)�煮擋時，電路為R₀的簡單電路，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）2}{1100W}$=44Ω；
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時，R與R₀串聯(lián)，
由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
10min電熱絲R₀消耗的電能：
W=I²R₀t=（0.1A）²×44Ω×600s=264J．
答：（1）S與1觸點連接時，R₀與R串聯(lián)，為保溫?fù)�；S與2觸點連接時，電路中只有R₀，為高溫?zé)�煮擋�?br />（2）電熱絲R₀的阻值為44Ω；
（3）當(dāng)電飯煲在保溫時，保溫10min，電熱絲R₀消耗的電能為264J．

點評 本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用，分清電飯鍋處于不同狀態(tài)時電路的連接方式是關(guān)鍵．