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9.几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字.如图甲所示是新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的口感和营养,其简化电路如图乙所示.R1和R2均为电热丝,S是自动控制开关.接通电路后,开关S自动与触点a和b接通,开始加热.当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a和b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内米饭的温度不变,且水始终没有沸腾.如图丙所示为这个电饭锅在某次煮饭全过程中电流随时间的变化图象.
求:(1)电热丝R1的阻值;
(2)电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能.

分析 (1)当开关S自动与a和b断开,并与触点c接通时,电路中只有R1工作,由丙图可知通过R1的电流值,然后根据欧姆定律即可求出R1的阻值;
(2)根据图丙可知电路中电流最大和最小时的工作时间,根据W=UIt求出两种情况下电流做的功,两者之和即为电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能.

解答 解:(1)当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a和b断开,并与触点c接通,电路中只有R2,电路中的电阻较大,由丙图可知,通过R2的电流值I1=2A,
则通过R1的电流I′=3A-2A=1A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,电热丝R1的阻值:
R1=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{1A}$=220Ω;
(2)由图丙可知,电路中的电流为3A时工作的时间t=15min=900s,
电路中的电流为2A时工作的时间t′=15min=900s,
电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能:
W=UIt+UI′t′=220V×3A×900s+220V×2A×900s=9.9×105J.
答:(1)电热丝R1的阻值为220Ω;
(2)电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能为9.9×105J.

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的综合应用,分析电路结构得出两种状态下对应的电流值是关键.

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