Question

15．某電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)�煮和燜飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R₀為電熱絲．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W．
（1）電飯煲在高溫?zé)�煮擋時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？
（2）電熱絲R₀的阻值多大？
（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電流對(duì)電熱絲R₀做功為多少？

Answer 1

分析 （1）電飯煲在高溫?zé)�煮擋時(shí)，電路電阻最小，開(kāi)關(guān)S與觸點(diǎn)2連接時(shí)，電阻R被短路，電路電阻最小，功率最大．
（2）已知工作電壓與高溫?zé)�煮擋的功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求電熱絲R₀的阻值．
（3）當(dāng)S應(yīng)接1觸點(diǎn)時(shí)，R₀和R串聯(lián)，電路電阻最大，處于燜飯、保溫?fù)�，利用P=UI求此時(shí)電路中的電流；再利用W=UIt=I²Rt求燜飯、保溫10min，電流對(duì)電熱絲R₀做功．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在電壓U一定時(shí)，電阻R越小，電功率越大，由電路圖可知，S應(yīng)接2觸點(diǎn)時(shí)，電路電阻最小，此時(shí)電飯煲功率最大，電飯煲在高溫?zé)�煮檔．
（2）由題意高溫?zé)�煮時(shí)功率為1100W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電阻：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）當(dāng)S應(yīng)接1觸點(diǎn)時(shí)，R₀和R串聯(lián)，電路電阻最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)電飯煲功率最小，為燜飯、保溫?fù)酰?br />此時(shí)電路中的電流：
I_保溫=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
燜飯、保溫10min，電流對(duì)電熱絲R₀做功：
W=（I_保溫）²R₀t=（0.1A）²×44Ω×10×60s=264J．
答：（1）電飯煲在高溫?zé)�煮擋時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與觸點(diǎn)2連接；
（2）電熱絲R₀的阻值為44Ω；
（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流為0.1A；燜飯、保溫10min，電流對(duì)電熱絲R₀做功為264J．

點(diǎn)評(píng) 大部分家用電熱器都是用改變電路電阻的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的改變，電阻阻值的改變由三種方法：①用開(kāi)關(guān)使幾個(gè)電阻串聯(lián)，達(dá)到增大電阻、減小功率的目的；②用開(kāi)關(guān)使幾個(gè)電阻并聯(lián)，達(dá)到減小電阻、增大功率的目的；③用一個(gè)開(kāi)關(guān)和電阻并聯(lián)，開(kāi)關(guān)的閉合可用短路電阻，達(dá)到減小電阻，增大功率的目的．