Question

問題解決（6分）如圖所示是電飯鍋加熱和保溫時(shí)的電路示意圖。設(shè)加熱時(shí)的功率為1100瓦，保溫時(shí)功率為5瓦。

（1）用學(xué)過的公式推理說明，電飯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，開關(guān)S是斷開還是閉合？  

（2）R₂的阻值為多大？

 

Answer 1

【答案】

（1）因?yàn)殚_關(guān)S閉合時(shí)，電路是并聯(lián)電路，則并聯(lián)時(shí)總電阻R_總<R₁（并聯(lián)后總電阻比任一個(gè)最小電阻還�。�，依P=U²/R_總，P與R_總成反比，所以加熱狀態(tài)時(shí)S應(yīng)閉合，則R₁是保溫電阻絲，R₂是加熱電阻絲。

（2）因?yàn)榧訜釙r(shí)總功率為1100W，其中保溫占5W，則R₂的加熱功率P₂=1095W，

依R₂=U²/ P₂=（220V）²/1095W=44.2Ω

【解析】（1）因?yàn)榭傠妷簽?20V固定的，由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí)電路為R1的簡單電路，則P1=

當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí)，R1、R2并聯(lián)，P加=因?yàn)镽1和R2并聯(lián)時(shí)總電阻值比任一支路上的電阻都小；所以電飯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，開關(guān)S應(yīng)閉合使R1和R2并連接入電路．

（2）因?yàn)镽1和R2是并聯(lián)，加熱和保溫時(shí)R1的功率都不變?yōu)镻1=5W，

所以加熱時(shí)R1和R2同時(shí)工作，則P2=P加-P1=1100W-5W=1095W，

∴根據(jù)P=得：R2===44.2Ω

思路分析：（1）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí)電路為R1的簡單電路，閉合時(shí)電路為R1、R2的并聯(lián)電路，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)判斷兩種情況下電路中電阻的大小，再根據(jù)P= 判斷飲水機(jī)的狀態(tài)。

（2）因?yàn)镽1和R2是并聯(lián)，則保溫時(shí)只有R1工作，加熱時(shí)R1和R2同時(shí)工作，但R1的功率不會(huì)改變，所以根據(jù)加熱功率和保溫功率即可知道R2工作時(shí)的功率，根據(jù)R= 即可求出R2的阻值

試題點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了學(xué)生對(duì)電路的分析及電功率的計(jì)算．要解決此類題目，首先要搞清串并聯(lián)電路的電壓、電阻的關(guān)系，同時(shí)要掌握電功率的基本計(jì)算公式及推導(dǎo)公式