Question

【题目】家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。

(1)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？

(2)电阻R1与R2的阻值之比为多少？

(3)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3？

Answer 1

【答案】(1)7.92×105J；(2)1∶3；(3)220Ω

【解析】

(1)由图象可知，工作30min内有10min处于加热状态，有20min处于保温状态，电饭锅此次工作30分钟消耗的电能

W＝W1+W2＝UI1t1+UI2t2＝220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s＝7.92×105J

(2)开关接1时，只有R1连入电路，为加热状态，此时的电流

I1＝4A

开关接2时，两电阻串联，为保温状态，此时的电流

I2＝＝1A

则

解得

(3)原来的加热功率

P1＝UI1＝220V×4A＝880W

此时该电饭锅的加热功率提高到1100W，则并联电阻的功率

P3＝P﹣P1＝1100W﹣880W＝220W

并联电阻的阻值：

R3＝＝220Ω

答：(1)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为7.92×105J；

(2)电阻R1与R2的阻值之比为1∶3；

(3)可以给电阻R1并联一个阻值为220Ω的电阻R3。