Question

15．如图所示，电饭锅有两种工作状态：一是锅内水烧开前的加热状态，二是水烧开后的保温状态．其中，R₂是加热用的电阻丝，
（1）当开关S断开后，R₂两端电压是多少？
（2）求两种状态下，电饭锅消耗的功率分别是多少？

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当开关S断开时电阻R₁、R₂串联，根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路中的电流，由欧姆定律即可求出R₂两端电压；
（2）根据P=UI求出开关S断开时电路的总功率；根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知开关S闭合时的加热功率．

解答 解：（1）当开关S断开时电阻R₁、R₂串联，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
R=R₁+R₂=200Ω+50Ω=250Ω；
则电路中的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{250Ω}$=0.88A；
由欧姆定律得：
R₂两端的电压U₂=IR₂=0.88A×50Ω=44V．
（2）开关S断开时电路的总功率P_保温=UI=220V×0.88A=193.6W；
开关S闭合时只有R₂连入电路，则加热功率P_加热=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{50Ω}$=958W．
答：（1）当开关S断开后，R₂两端电压是44V．
（2）两种状态下，电饭锅消耗的功率分别是193.6W、958W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算；关键是电功率公式的灵活应用和电饭锅状态的判断，以及电路图串并联的分析．