Question

CFXR型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电热丝，当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R₀的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量为多少？

Answer 1

分析：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，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）电热丝R₀的阻值可用电源电压的平方除以高温烧煮挡的电功率来计算．
（3）电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流可用电压除以总电阻来计算，焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量可用焦耳定律来计算．

解答：解：（1）由于两端电压一定，由P=UI=U

U

R

=

U2

R

知，R小时功率大．因此，S应接2触点时，电饭煲在高温烧煮．
（2）由题意高温烧煮时功率为1100W得：P₀=UI=

U2

R0

即R₀=

U2

P0

=

(220V)2

1100W

=44Ω；
（3）由焖饭时电路总功率为22W，得P₁=UI₁则：I₁=

P

U

=

22W

220V

=0.1A
焖饭10min电热丝R₀产生的热量：Q=I₁²R₀t=（0.1A）²×44Ω×10×60s=264J．
答：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与触点2连接．
（2）电热丝R₀的阻值为44Ω．
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流为0.1A；焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量为264J．

点评：大部分家用电热器都是用改变电路电阻的阻值来实现功率的改变，电阻阻值的改变由三种方法：①用开关使几个电阻串联，达到增大电阻，减小功率的目的；②用开关使几个电阻并联，达到减小电阻，增大功率的目的；③用一个开关和电阻并联，开关的闭合可用短路电阻，达到减小电阻，增大功率的目的．