题目内容
【题目】几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字。现在市场上流行如图13所示的新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的口感和营养,其简化电路如图14甲所示。R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图14乙所示。求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量。
【答案】(1)660W
(2)220Ω
(3)9.9×105J
【解析】试题分析:(1)S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联;由乙图可知此时电流值Imax=3A,
则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W;
(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值I1=2A,
则根据并联电路的电流特点可知:电阻R1与R2并联时;I2=Imax-I1=3A-2A=1A,
根据欧姆定律得:.
(3)只有R1工作时功率P1=UI1=220V×2A=440W;
由乙图可知:t′=10min+(20min-15min)=15min=900s,
t″=(15min-10min)+(30min-20min)=15min=900s,
则Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J,
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J,
∴30min内电饭锅产生的热量Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J.
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