Question

【题目】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。均为点燃丝， 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：

⑴此电路有高低两档加热状态，当电路处于高温工作状态时：请说明此时开关S和都闭合或断开情况；此时电饭锅的电功率是多少？

⑵电热丝的阻值。

⑶这30min内电饭锅产生的热量是多少？

Answer 1

【答案】（1）660W；（2）220Ω；（3）9.9×105J．

【解析】解答：(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＝II1＝3A2A＝1A，根据欧姆定律得：R2＝＝220Ω.(3)只有R1工作时功率P低＝UI1＝220V×2A＝440W；由乙图可知：t′＝10min+(20min15min)＝15min＝900s，t″＝(15min10min)+(30min20min)＝15min＝900s，则Q′＝W′＝P高t′＝660W×900s＝5.94×105J，Q″＝W″＝P低t″＝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.