题目内容
11．新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示．求：
（1）瓷电路有高低两档加热状态．当电路处于高温工作状态时：请说明此事开关S和S1的闭合或断开情况；此时电饭锅的电功率是多少？
（2）电热丝R2的阻值．
（3）这30min内电饭锅产生的热量是多少？
分析 （1）只有S闭合时，R1有电流通过，R2断路；S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，电路中电流最大，由乙图可知高温状态下的电流值，利用P=UI求出功率；
（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值，根据并联电路的电流特点可知通过R2工作时的电流值，然后根据欧姆定律即可求出R2的阻值．
（3）利用P=UI求出只有R1工作时功率；由乙图可知：30min内两种情况下各自的工作时间，利用Q=W=Pt分别求出两种情况下各自产生的热量，最后求其和即可．
解答 解：
（1）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A，
则功率P低=UI1=220V×2A=440W；
S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，由乙图可知此时电流值I=3A，
则功率P高=UI=220V×3A=660W；
（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A，
则根据并联电路的电流特点可知：电阻R1与R2并联时；I2=I-I1=3A-2A=1A，
根据欧姆定律得：R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{220V}{1A}$=220Ω．
（3）只有R1工作时功率P低=UI1=220V×2A=440W；
由乙图可知：t′=10min+（20min-15min）=15min=900s，
t″=（15min-10min）+（30min-20min）=15min=900s，
则Q′=W′=P高t′=660W×900s=5.94×105J，
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J，
Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J．
答：
（1）S和S1都闭合时处于高温状态，电饭锅的电功率为660W；
（2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J．
点评 本题考查动态电路的分析和电功率的计算，根据是结合电路图会对图象的分析，知道两种状态下对应的电流值时关键．
名校课堂系列答案
在测定滑轮组机械效率的实验中，小明同学用如图所示的滑轮组成滑轮组进行实验，测得的数据如下表所示：| 钩码总重 G | 拉力 F | 钩 码 移动距离h | 绳子自由端 移动距离S | 有用功 | 总功 | 机械 效率 |
| 3N | 1.2N | 0.1m | 0.3m |
（2）根据表中的数据计算可知：有用功为0.3J，总功为0.36J，机械效率为83.3%
（3）测量拉力时，正确的操作是：竖直向上匀速拉着弹簧测力计．
广东人爱喝茶，茶文化就包含了许多物理知识，如图所示：
在2010冬奥会女子冰壶比赛中（如图），我国队员王冰玉、柳荫、岳清爽、周妍、刘金莉努力拼搏，夺得季军．冰壶由花岗岩凿磨制成，底面积约为0.018米2，重约187牛．比赛时，冰壶由运动员推出后在一个非常平整的冰道上滑行，运动员在冰壶行进前方的冰道上用冰刷“扫刷”，使冰转化成薄薄的一层水，冰壶可以走得更顺滑．| A． | 机械能保持不变 | B． | 动能变小 | C． | 动能不变 | D． | 重力势能增加 |
汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图所示是汽油机的压缩冲程，在这个冲程中，活塞压缩燃料使它的温度升高，机械能转化为内能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，气缸外有一个水套，用水来降低气缸的温度，采用水是因为水的比热容较大，在相同条件下能带走较多的热量，冷却效果好．| A． | 因为热胀冷缩，水的体积变大 | |
| B． | 因为水分子变小，水的体积变小 | |
| C． | 水的质量不变，但水的密度变大 | |
| D． | 水的内能变大，但水分子运动速度变慢 |
