Question

18．某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R₁=1210Ω，R₂=44Ω．
（1）当开关S闭合、S₁断开（均选填“闭合”或“断开”）时，电饭锅处于保温焖饭状态．
（2）电饭锅保温焖饭时，电路中的电流是多大？
（3）电饭锅高温烧煮时的电功率是多大？.5h消耗的电能是多少度？

Answer 1

分析 （1）当开关S闭合、S₁断开时，仅有R₁接入电路，电路电阻较大，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电饭锅处于低温焖饭状态；
（2）知道保温状态时只有R₁接入电路，故知道电压和电阻，利用欧姆定律计算电流即可；
（3）当开关S、S₁都闭合时，电热丝R、R₀并联接入电路，电路电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电饭锅处于高温烧煮状态，而后计算出此时两个电阻的总功率即为高温功率，在利用W=Pt计算出此时的消耗的电能即可；

解答 解：（1）当开关S闭合、S₁断开时，仅有R₁接入电路，电路电阻较大，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电饭锅处于低温焖饭状态；
（2）保温状态时只有R₁接入电路，由欧姆定律可得，电路中的电流为：
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{220V}{1210Ω}$≈0.18A；
（3）当开关S、S₁都闭合时，电热丝R₁、R₂并联接入电路，电路电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电饭锅处于高温烧煮状态，此时两个电阻消耗的功率分别为：
P₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210Ω}$=40W；
P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$=1100W；
高温烧煮时的电功率（即总功率）：P=1100W+40W=1140W=1.14kW；
5h消耗的电能：W=Pt=1.14kW×5h=5.7kW•h；
答：（1）当开关S 闭合、S₁断开时，电饭锅处于保温焖饭状态．
（2）电饭锅保温焖饭时，电路中的电流是0.18A；
（3）电饭锅高温烧煮时的电功率1140W；5h消耗的电能是5.7度；

点评 本题考查了电功公式和电功率公式的灵活应用，分析当S、S₁处于不同状态时的电路连接方式，根据电功率公式判断电饭锅的状态是本题的难点．