Question

18．某型“220V  1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电热丝，当开关S接高温烧煮档时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温档时，电路的总功率为22W．
（1）电饭锅在高温烧煮档时，开关S应与哪个触点连接？为什么？
（2）电热丝R、R₀的阻值各为多大？
（3）在高温档时，工作半小时消耗多少电能？

Answer 1

分析 （1）由电路图分析开关在不同状态下电路连接情况，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析解答；
（2）由高温档工作情况，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算R₀的阻值；
由低温工作情况，根据串联电路特点和电功率公式计算R的阻值；
（3）由W=Pt计算高温档时，工作半小时消耗的电能．

解答 解：
（1）由图知，当开关S接2时，R₀和R串联，电路总电阻等于两电阻之和；当开关S接2时，电路为R₀的简单电路．
电源电压一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，S接2时电饭锅功率较小，为保温档；S接2时电饭锅功率较大，为高温烧煮档．
（2）由题知，高温烧煮档时功率为1100W，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
由题知，保温档时电路的总功率为22W，由P=UI可得电路中总电阻：
R_总=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{22W}$=2200Ω，
所以R=R_总-R₀=2200Ω-44Ω=2156Ω；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得高温档时工作半小时消耗的电能：
W=P_高温t=1.1kW×0.5h=0.55kW•h．
答：（1）电饭锅在高温烧煮档时，开关S接2，因为此时只有R₀接入电路，电路中电阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此时电路消耗功率最大．
（2）电热丝R为2156Ω，R₀的阻值为44Ω；
（3）在高温档时，工作半小时消耗电能为0.55kW•h．

点评 本题考查了串联电路特点、电功率的应用，关键是正确判断S接不同触点时电路的连接方式．