Question

【题目】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=44Ω，R2=2156Ω．
（1）开关S置于挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮档．
（2）高温烧煮时的功率是多少？保温焖饭时电路中电流是多少？
（3）某次做饭高温烧煮用时10分钟，保温焖饭用时5分钟，此次做饭消耗的电能是多少？
（4）若只要求高温烧煮挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施．

Answer 1

【答案】
（1）2
（2）解：开关S应置于2位置时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温烧煮档，

则高温烧煮时的功率：

P高= = =1100W；

开关S置于1位置时，R1与R2串联，电饭锅处于保温焖饭档，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，保温焖饭时电路中电流：

I保= = =0.1A；

（3）解：电饭锅保温时的功率：

P保=UI保=220V×0.1A=22W，

由P= 可得，此次做饭消耗的电能：

W=P高t高+P保t保=1100W×10×60s+22W×5×60s=6.666×105J；

（4）解：高温煮挡的功率提升10%后的功率：

P高′=P高（1+10%）=1100W×110%=1210W，

由P= 得，R1的阻值变为：

R1′= = =40Ω，

因保温功率不变，

所以，保温时的总电阻不变，即R2′+R1′=R1+R2，

则此时R2的阻值：

R2′=R1+R2﹣R1′=44Ω+2156Ω﹣40Ω=2160Ω，

所以，改进措施为：把R1改为40Ω，R2改为2160Ω．

【解析】解：（1）高温烧煮档其功率最大，由P= 可知，此时的电阻值应该最小，由电路图可知，开关S应置于2位置；
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功的计算的理解，了解电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．