题目内容

【题目】学习了电学知识之后,小亮研究家中具有保温功能的电饭锅,画出电饭锅的电路原理图如图所示,电饭锅的铭牌上部分内容如下表.

额定电压

220V

加热功率

1100W

保温功率

44W

最大容积

3L


(1)R1、R2中哪个是加热电阻?要使电饭锅加热,开关S闭合还是断开?
(2)电饭锅正常加热时,电路的电流是多大?
(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?保温时,R1、R2产生的电热之比是多少?

【答案】
(1)已知:U=220V P=1100W P=44W

电源电压是220V不变,根据电功率的导出式P= 知,开关当S处于闭合时,R2就短路,只有R1工作,当S断开,两电阻串联,总电阻为R1+R2

由于S闭合时比断开时电路中总电阻小,故电功率大,煮饭时需要功率大,需要S闭合,并且R1是加热电阻

答:R1是加热电阻;要使电饭锅加热,开关S闭合


(2)∵P=UI

∴加热状态下通过R1的电流为I= = =5A

答:电饭锅正常加热时,电路的电流是5A


(3)∵I=

∴电阻R1的阻值为R1= = =44Ω

∵P=

∴保温状态下电路的总电阻为R= = =1100Ω

电阻R2的阻值为R2=R﹣R1=1100Ω﹣44Ω=1056Ω;

保温时,R1、R2产生的电热之比为 = = = =

答:电路中电阻R1、R2的阻值各是44Ω、1056Ω;保温时,R1、R2产生的电热之比是1:24


【解析】(1)分析此电路,R1和R2是串联的,开关闭合,R2就短路,只有R1工作.当加热煮饭时,电功率较大,当保温时电功率较小,根据电功率的计算公式分析即可;(2)已知电饭锅的加热功率和额定电压,利用公式I= 得到正常加热时的电流;(3)已知电饭锅的加热功率和正常工作的电流,可以得到R1的阻值;已知电饭锅的保温功率和额定电压,可以得到保温状态下的总电阻;已知保温状态的总电阻和R1的阻值,可以得到R2的阻值;串联电路中发热体产生的热量与其阻值成正比.

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