Question

【題目】如圖是電飯鍋加熱和保溫時(shí)的電路示意圖。加熱時(shí)的功率為1100瓦，保溫時(shí)功率為100W。

（1）用學(xué)過(guò)的公式推理說(shuō)明，電飯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)S是斷開(kāi)還是閉合？

（2）R2和R1電阻為多大？

（3）加熱5min消耗多少電能？

Answer 1

【答案】（1）P=U2/R 當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，保溫；當(dāng)S閉合時(shí)，加熱（2）R1=484歐 R2=48.4歐(3)W=3.3×105J

【解析】（1）由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1 斷開(kāi)時(shí)電路為R1 的簡(jiǎn)單電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1 閉合時(shí)，R1 、R2 并聯(lián)；因?yàn)?/span>R1 和R2 并聯(lián)時(shí)總電阻值比任一支路上的電阻都小，電源電壓相同，由P=U2/R可知，R1 和R2 并聯(lián)時(shí)電功率大，處于加熱狀態(tài)；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1 斷開(kāi)時(shí)電路為R1 的簡(jiǎn)單電路，處于保溫狀態(tài)，

由P=U2/R可得：R1 =U2/P保溫=(220V)2/100W=484Ω，

因?yàn)?/span>R1 和R2 是并聯(lián)，加熱和保溫時(shí)R1 的功率都不變?yōu)?/span>P保溫 =100W，

加熱時(shí)R1 和R2 同時(shí)工作，則P2 =P加熱 -P保溫 =1100W-100W=1000W，

由P=U2/R可得：R2 =U2/P2=(220V)2/1000W=48.4Ω，

（3）加熱5min消耗的電能：W=Pt=1100W×5×60s=3.3×105 J