Question

18．如图所示是XX型”220V   1000W“电饭煲的原理图．它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电阻丝．当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W．求：
（1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R₀的阻值多大？
（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R₀消耗的电能为多少？

Answer 1

分析 （1）电饭煲在高温挡时，电路电阻最小，开关S与触点2连接时，电阻R被短路，电路电阻最小，功率最大；
（2）电饭煲在高温烧煮挡时，电路为R₀的简单电路，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热丝R₀的阻值；
（3）当电饭煲在保温时，根据P=UI求出实际电流，根据W=UIt=I²Rt求出保温5min电热丝R₀消耗的电能．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率越大，
由电路图可知，S应接2触点时，电路为R₀的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温档；
（2）电饭煲在高温挡时，电路为R₀的简单电路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热丝R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（3）由P=UI可得，当电饭煲在保温时实际电流：
I=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
保温5min，电热丝R₀消耗的电能：
W₀=I²R₀t=（0.1A）²×48.4Ω×5×60s=145.2J．
答：（1）电饭煲在高温档时，开关S应与2触点连接；
（2）电热丝R₀的阻值为48.4Ω；
（3）当电饭煲在保温时，实际电流为0.1A；保温5min，电热丝R₀消耗的电能为145.2J．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式的应用，分析好电饭煲处于不同档位时电路的连接方式是关键．