Question

10．有一種CFXB型“220V，1100W”的電飯鍋有兩擋開(kāi)關(guān)，如圖所示．擋1是燜飯、保溫；擋2是高溫?zé)�煮．�?dāng)接擋“2”時(shí)，電路的功率是1100W；當(dāng)接擋“1”時(shí)，電路的總功率為22W（虛線框中是電飯鍋的原理圖）．求：
（1）串聯(lián)電阻R的阻值和它在擋“1”時(shí)的功率；
（2）在10min內(nèi)，在擋“1”時(shí)R₀產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)接擋“2”時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₀的阻值；當(dāng)接擋“1”時(shí)，R₀與R串聯(lián)，根據(jù)P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R的阻值，利用P=I²R求出R的功率；
（2）根據(jù)Q=I²Rt求出在10min內(nèi)在擋“1”時(shí)R₀產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）當(dāng)接擋“2”時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
當(dāng)接擋“1”時(shí)，R₀與R串聯(lián)，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{0.1A}$=2200Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R的阻值：
R=R_總-R₀=2200Ω-44Ω=2156Ω，
此時(shí)R的功率
P_R=I²R=（0.1A）²×2156Ω=21.56W；
（2）在10min內(nèi)，在擋“1”時(shí)R₀產(chǎn)生的熱量：
Q₀=I²R₀t=（0.1A）²×44Ω×10×60s=264J．
答：（1）串聯(lián)電阻R的阻值為2156Ω，它在擋“1”時(shí)的功率為21.56W；
（2）在10min內(nèi)，在擋“1”時(shí)R₀產(chǎn)生的熱量為264J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應(yīng)用，明白不同檔位時(shí)電飯鍋的連接方式是關(guān)鍵．