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【题目】【2016·南京卷】(9分)某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位).已知R1 = 44Ω,R2 = 2156Ω.
(1)开关S置于 _____ 挡(选填“1”或“2”)时是高温烧煮挡,它的功率是多大?
(2)保温焖饭时电路中电流是多少?10min产生的热量是多少?
(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%,请通过计算具体说明改进措施.
【答案】(1)2;1100W;(2) 0.1A,1.32×104J;(3)将R2换成阻值为1956Ω的电阻。
【解析】
(1)由图示图可知,开关S置于2挡时,总电阻最小,电流最大,功率最大,此时处于高温挡;这种状态时,只有电阻R1接入电路中,此时的功率为P高温 =U2/R2=(220V)2/44Ω=1100W;(2)当开关接1时,处于保温状态,所以时两个电阻是串联的,保温焖饭时电路中电流是I =U/(R1+R2)=220V/(44Ω+2156Ω)= 0.1A,10min产生的热量是Q = W = UIt = 220V×0.1A×600s = 1.32×104J;(3)保温时的功率为:P保温 = UI = 220V×0.1A = 22W,当保温焖饭挡的功率提升10%时,此时的功率为应为P1=24.2W,所需要的总电阻为:R总′ =U2/P1=2000Ω,得出R2′ = R总′ – R1 = 2000Ω – 44Ω = 1956Ω,将R2换成阻值为1956Ω的电阻。
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