题目内容

【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。R1R2均为电热丝,S1是自动控制开关.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。

【答案】660W 220Ω 990 000J

【解析】

试题电饭锅是利用电流的热效应,当开关S、S1均闭合时,电阻R1、R2并联,处于加热状态,本题中的0-10min和15-20min时间段都处于加热状态,共用时15min;当闭合S,断开S1时,处于保温状态,本题中的10-15min和20-30min时间段内处于保温状态,共用时15min。两个开关都闭合时处于加热状态,电路中电流大,根据电路中的I-t图像可知此时的电流为3A,电饭锅的功率为P=UI=220V×3A=660W

当电饭锅处于保温状态时,只有R1接入电路,R1中的电流为2A,根据并联电路互不影响的特点,当两个开关都闭合时,R1中的电流仍为2A,则R2中的电流为3A-2A=1A。

电阻R2的电阻为:

当电饭锅处于保温状态时的功率为P=UI=220V×2A=440W

则30min内电饭锅产生的热量为Q=W=Pt=660W×900s+440W×900s=9.9×105J

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