Question

6．如图所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图，S是手动、温控一体开关--必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态．已知R₂=495Ω，电饭锅的额定加热功率为880W．

（1）R₁、R₂中，R₁是加热电阻．要使电饭锅加热，开关S应闭合（“闭合”或“断开”）．
（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？
（3）保温时R₁、R₂产生的热量之比是多少？

Answer 1

分析 （1）分析此电路，R₁和R₂是串联的，S并联，R₂就短路，只有R₂工作．当加热煮饭时，电功率较大，当保温时电功率较小，据此分析；
（2）已知电饭锅的额定功率，利用P=UI可求得当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流；
（3）根据欧姆定律求得R₁的电阻，然后利用Q=I²Rt分别求得R₁、R₂产生的热量即可得出结论．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可知开关当S处于闭合时，R₂就短路，只有R₁工作，当S断开，两电阻串联，总电阻为R₁+R₂，
由于S闭合时比断开时电路中总电阻小，故电功率大，煮饭时需要功率大，需要S闭合，因此R₁是加热电阻．
（2）由P=UI可得，当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A，
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω，
保温时R₁与R₂串联，I₁=I₂；
则$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}t}{{I}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{55Ω}{495Ω}$=$\frac{1}{9}$．
故答案为：（1）R₁；闭合；
（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是4A；
（3）保温时R₁、R₂产生的热量之比是1：9．

点评 本题要注意推敲开关的功能，和开闭条件，注意比较电功率的大小要先判断电压一定还是电流一定，决定用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，还是P=I²R比较．