Question

14．如圖所示，是家用保溫式電飯鍋的電路原理圖，S是手動(dòng)、溫控一體開(kāi)關(guān)--必須用外力按下才能閉合，但當(dāng)鍋底溫度達(dá)到大約103℃以上時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈起斷開(kāi)進(jìn)入保溫狀態(tài)．已知R₂=495Ω，電飯鍋的額定加熱功率為880W．
（1）分析電路原理圖或根據(jù)你的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，如果不按下開(kāi)關(guān)S，電飯鍋不能 煮熟飯（選填“能”或“不能”）
（2）當(dāng)電飯鍋處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流是多大？加熱狀態(tài)下通電20min產(chǎn)生的電熱是多大？
（3）當(dāng)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)，保溫功率是多大？

Answer 1

分析 （1）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電阻R₂與R₁串聯(lián)；開(kāi)關(guān)S₁閉合，R₂短路，電路中只有R₁工作．兩種情況下的總功率用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析．
（2）已知電飯鍋正常加熱狀態(tài)的額定電壓和額定功率，利用I=$\frac{P}{U}$求電流，根據(jù)公式Q=W=Pt計(jì)算電熱．
（3）根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁，已知保溫狀態(tài)下兩個(gè)電阻串聯(lián)，此時(shí)電飯鍋的功率用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算．

解答 解：（1）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電阻R₁和R₂串聯(lián)，電路消耗的總功率為P_串=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，
開(kāi)關(guān)S₁閉合，R₂短路，電路中只有R₁工作，電路消耗的功率為P₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$，
則P₁＞P_串，即只有R₁工作時(shí)為加熱狀態(tài)，所以如果不按下開(kāi)關(guān)S，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，不能煮熟飯．
（2）已知正常加熱狀態(tài)時(shí)，P_加熱=880W，
由P=UI得：正常加熱狀態(tài)時(shí)電路中的電流I_加熱=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
加熱狀態(tài)下通電20min產(chǎn)生的電熱Q=W=Pt=880W×20×60s=1.056×10⁶J；
（3）由歐姆定律得：電阻R₁=$\frac{U}{{I}_{加熱}}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω，
保溫狀態(tài)下電路的總電阻為R=R₁+R₂=55Ω+495Ω=550Ω，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：電飯鍋的保溫功率為P_保=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{550Ω}$=88W．
答：
（1）不能；  
（2）在加熱狀態(tài)下電路中的電流為4A； 加熱狀態(tài)下通電20min產(chǎn)生的電熱是1.056×10⁶J；
（3）保溫狀態(tài)電飯鍋的功率為88W．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)檔位較多的用電器，判斷具體的檔位也就是判斷功率的大小．判斷用電器功率大小一般用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．