Question

14．家用电饭煲具有使用方便、快捷和节能的优点，在日常生活中被广 泛使用．如图1是电饭煲的工作电路原理图，该电饭煲铭牌上的部分参数如图2所示．
 
（1）电饭煲在保温时，开关应置于a（选填“a”或“b”）端．
（2）电饭煲在加热状态下，正常工作电流是多少？R₁的阻值是多少？
（3）在额定电压下，若加热15min可以把饭煮熟，消耗的电能是多少千瓦时？

Answer 1

分析 （1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断功率的大小，由此可知电饭煲的档位；
（2）开关处于位置b时，电路为R₁的简单电路，电饭煲处于加热状态，根据P=UI求出正常工作时的电流，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁的阻值；
（3）在额定电压下电饭煲的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能．

解答 解：（1）开关处于位置a时，R₁、R₂串联；开关处于位置b时，电路为R₁的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关处于位置a时总电阻最大，
电源电压不变，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，开关处于位置a时，电路中总电阻最大，功率最小，电饭煲处于保温档；
则开关处于位置b时，电路中电阻比开关处于位置a电阻小，功率大，电饭煲处于加热档；
（2）开关处于位置b时，电路为R₁的简单电路，电饭煲处于加热状态，
由P=UI可得，正常工作时的电流：
I=$\frac{{P}_{加热}}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A，
R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，在额定电压下加热15min消耗的电能：
W=P_加热t=1000×10^-3kW×$\frac{15}{60}$h=0.4kW•h．
答：（1）a；
（2）电饭煲在加热状态下，正常工作电流是4.5A，R₁的阻值是48.4Ω
（3）在额定电压下，若加热15min可以把饭煮熟，消耗的电能是0.4kW•h．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式的应用，判断出电饭煲不同档位时电路的连接方式是关键．