Question

【題目】如圖為某品牌電飯煲的工作電路示意圖，開關(guān)S可以同時(shí)與a、b相連，或只與c相連（紅燈，綠燈為指示打，不計(jì)電阻）。該電飯煲具有加熱、保溫功能，在加熱檔時(shí)總功率為1540W，在保溫檔時(shí)的總功率為55W．請根據(jù)以上信息解答下列問題：

（1）將開關(guān)S與a、b相連時(shí)，_____發(fā)光（選填“紅燈”或“綠燈”），此時(shí)電飯煲處于_____狀態(tài)（選填“加熱”或“保溫”）

（2）電飯煲處于加熱狀態(tài)時(shí)，R的電功率為P1；處于保溫狀態(tài)時(shí)，R的電功率為P2，P1：P2=400：1．請計(jì)算電阻R1的阻值________。

（3）如果在不改變原來保溫檔和加熱檔電功率的基礎(chǔ)上，要增加一個(gè)更大功率的檔位來迅速加熱物體，請?jiān)O(shè)計(jì)出1種方案，并用簡要的文字說明_________（也可配合作圖說明）

Answer 1

【答案】 紅燈 加熱 110Ω 見解析所示

【解析】（1）由圖知，將開關(guān)S與a、b相連時(shí)，紅燈被接通，所以紅燈發(fā)光，此時(shí)R接入電路工作，相比接c時(shí)為兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)可知，接a、b時(shí)，電阻小功率大，所以電飯煲處于加熱狀態(tài)；

(2)電飯煲處于加熱狀態(tài)時(shí)，R的電功率為P1；處于保溫狀態(tài)時(shí)，R的電功率為P2，P1：P2=400：1，根據(jù)得兩次電流之比為：

，

保溫時(shí)的電流為：

，

則加熱時(shí)通過R的電流為：

；

在加熱檔時(shí)總功率為1540W，所以總電流為：

所以通過R1的電流為：

，

電阻R1的阻值為：

。

（3）在不改變原來保溫檔和加熱當(dāng)電功率的基礎(chǔ)上，要增加一個(gè)更大功率的檔位來迅速加熱物體，根據(jù)可知，電阻越小時(shí)，功率越大，所以應(yīng)該使三個(gè)電阻并聯(lián)。

可以設(shè)計(jì)以下電路：

閉合相應(yīng)的開關(guān)時(shí)，具有不同的功率：

當(dāng)閉合S、S2、S3時(shí)，斷開S1時(shí)，R、R1、R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，功率最大，快速加熱；

閉合開關(guān)S2、S3，斷開S、S1時(shí)，R、R1并聯(lián)，電飯煲為原來的加熱狀態(tài)；

閉合開關(guān)S1、斷開S、S2、S3時(shí)，R與R2串聯(lián)，電飯煲為原保溫狀態(tài)。