Question

【题目】新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝，S、S1都闭合时为加热烧煮状态，S闭合、S1断开时为保温焖饭状态.煮饭时，把电饭锅接入220V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像如图乙所示.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.

Answer 1

【答案】
（1）解：当S、S1都闭合时，电阻R1、R2并联，电路处于加热烧煮状态，由图乙可知，电路的总电流I=3A，所以电饭锅的电功率P=UI=220V×3A=660W.

答：S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W.

（2）解：当S、S1都闭合时，电阻R1、R2并联，电路的总电流I=3A；S闭合、S1断开时，电路中只有电阻R1，此时电流I1=2A，所以通过电阻R2的电流I2=I-I1=3A-2A=1A，

电热丝R2的阻值R2==220Ω
答：电热丝R2的阻值为220Ω.

（3）解：由图乙，当电流为3A时，电饭锅处于加热状态，30min内电饭锅处于加热状态所用的时间为15min；电流为2A时，电饭锅处于保温状态，电饭锅处于保温状态所用的时间也为15min，
所以电饭锅产生的热量：

Q=Q加热+Q保温=P加热t加热+P保温t保温=660W×15×60s+440W×15×60s=9.9×105J

答：这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J.

【解析】（1）当S、S1都闭合时，两电阻并联，根据确定出电饭锅处于的状态，由图乙确定加热状态时的电流，根据求出电饭锅的功率；（2）档S闭合、S1断开时，电路中只有电阻R1工作，由图乙确定通过R1的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，再根据=求出R2的阻值；（3）由图乙确定出电饭锅在30min中加热和保温所用的时间，再根据Q=Q加热+Q保温=P加热t加热+P保温t保温求出电饭锅产生的热量.