题目内容

【题目】如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图,开关S可以同时与a、b相连,或只与c相连(红灯,绿灯为指示打,不计电阻)。该电饭煲具有加热、保温功能,在加热档时总功率为1540W,在保温档时的总功率为55W.请根据以上信息解答下列问题:

(1)将开关Sa、b相连时,_____发光(选填红灯绿灯),此时电饭煲处于_____状态(选填加热保温”)

(2)电饭煲处于加热状态时,R的电功率为P1;处于保温状态时,R的电功率为P2,P1:P2=400:1.请计算电阻R1的阻值________

(3)如果在不改变原来保温档和加热档电功率的基础上,要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体,请设计出1种方案,并用简要的文字说明_________(也可配合作图说明)

【答案】 红灯 加热 110Ω 见解析所示

【解析】(1)由图知将开关Sa、b相连时,红灯被接通,所以红灯发光,此时R接入电路工作,相比接c时为两个电阻串联,根据可知,接a、b时,电阻小功率大,所以电饭煲处于加热状态;

(2)电饭煲处于加热状态时,R的电功率为P1处于保温状态时,R的电功率为P2,P1:P2=400:1,根据得两次电流之比为:

保温时的电流为:

则加热时通过R的电流为:

在加热档时总功率为1540W,所以总电流为:

所以通过R1的电流为:

电阻R1的阻值为:

(3)在不改变原来保温档和加热当电功率的基础上,要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体,根据可知,电阻越小时,功率越大,所以应该使三个电阻并联。

可以设计以下电路:

闭合相应的开关时,具有不同的功率:

当闭合S、S2、S3时,断开S1时,R、R1、R2并联,电路的总电阻最小,功率最大,快速加热;

闭合开关S2、S3,断开S、S1时,R、R1并联,电饭煲为原来的加热状态;

闭合开关S1、断开S、S2、S3时,RR2串联,电饭煲为原保温状态。

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