Question

電飯鍋的原理如圖19所示，煮飯時(shí)開(kāi)關(guān)S是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后（當(dāng)時(shí)的溫度大約為103℃）保溫時(shí)開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，黃燈亮．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D中燈泡旁的相應(yīng)虛線框中填上“紅”或“黃”．
（2）通常情況下用這種電飯鍋燒水時(shí)它的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么？
（3）大勇拆下了他家電飯鍋的電熱板，并借助于實(shí)驗(yàn)室里的器材用伏安法測(cè)出了通過(guò)發(fā)熱板的電壓和電流，清你根據(jù)下圖中示數(shù)算出該電熱板測(cè)量時(shí)的電阻．

（4）大勇又仔細(xì)看了一下他家的電飯鍋的銘牌，上面寫(xiě)著“220V 800W”，請(qǐng)你幫著算出大勇家的電飯鍋的正常工作時(shí)的電阻．與實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)相等嗎？為什么不等？

Answer 1

【答案】分析：（1）電飯鍋煮飯和保溫的工作原理：當(dāng)煮飯時(shí)開(kāi)關(guān)S是閉合的，把藍(lán)色區(qū)域的保溫電阻R、保護(hù)黃燈的電阻R₂、黃燈短路，紅色區(qū)域的發(fā)熱板、紅燈和保護(hù)紅燈的電阻R₁工作，紅色指示燈亮；飯熟后（當(dāng)時(shí)的溫度大約為103℃）保溫時(shí)開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，藍(lán)色區(qū)域和紅色區(qū)域是串聯(lián)的，藍(lán)色區(qū)域和紅色區(qū)域的所有元件都工作，紅燈和黃燈都亮．

（2）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，溫度達(dá)不到103℃，開(kāi)關(guān)不會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)．
（3）讀出電流表和電壓表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律計(jì)算電阻．
（4）利用電飯鍋上的額定電壓和額定功率，根據(jù)R_正=計(jì)算電阻．然后進(jìn)行比較得出原因．
解答：解：（1）當(dāng)煮飯時(shí)開(kāi)關(guān)S是閉合的，把藍(lán)色區(qū)域短路，紅色區(qū)域各元件工作，煮飯時(shí)紅色指示燈亮，所以右框中填“紅”．
飯熟后，保溫時(shí)開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，藍(lán)色區(qū)域和紅色區(qū)域是串聯(lián)的，藍(lán)色區(qū)域和紅色區(qū)域的所有元件都工作，黃燈又亮．所以左框中填“黃”．
故答案為：左框中填“黃”，右框中填“紅”．
（2）在通常情況下（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），水的沸點(diǎn)為100℃，且加熱溫度不會(huì)升高，所以溫度達(dá)不到103℃，開(kāi)關(guān)不會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)．
（3）電壓表使用的0～15V量程，示數(shù)是6V，電流表使用的0～0.6A量程，示數(shù)是0.5A．
∴R_測(cè)===12Ω．
答：伏安法測(cè)得電飯鍋電阻是12Ω．
（4）電飯鍋正常工作時(shí)，額定電壓是220V，額定功率是800W，
∴R_正===60.5Ω．
R_測(cè)≠R_正，因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)溫度高，導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大．
答：電飯鍋的正常工作時(shí)的電阻是60.5Ω．與實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)不相等．因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)溫度高，導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)電飯鍋原理圖掌握電飯鍋的工作原理是解決本題的關(guān)鍵．
大多數(shù)的電阻隨溫度的升高而增大，也有少部分的電阻隨溫度的升高而減小．