Question

17．如图所示，R₀为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R₀、R的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量为多少？

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，开关S接₁时R与R₀串联，开关S接2时电路为R₀的简单电路，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，电饭煲处于高温烧煮挡时，反之为保温挡；
（2）高温烧煮挡时，电路为R₀的简单电路，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热丝R₀的阻值；焖饭、保温挡时，R与R₀串联，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R的阻值；
（3）当电饭煲在保温时，根据P=UI求出电路中的电流，利用W=UIt=I²Rt求出保温10min电热丝R₀消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，电饭煲处于高温烧煮挡，反之为保温挡；
由电路图可知，开关S接1时，R与R₀串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡，
开关S接2时，电路为R₀的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电饭煲处于高温烧煮挡；
（2）高温烧煮挡时，电路为R₀的简单电路，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热丝R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高温}}$=$\frac{（220V）2}{1100W}$=44Ω，
焖饭、保温挡时，R与R₀串联，电路的总电阻：
R_总=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{22W}$=2200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R的阻值：
R=R_总-R₀=2200Ω-44Ω=2156Ω；
（3）当电饭煲在保温时，由P=UI可得，电路中的电流：
I=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
10min电热丝R₀消耗的电能：
W=I²R₀t=（0.1A）²×44Ω×600s=264J．
答：（1）S与1触点连接时，R₀与R串联，为保温挡；S与2触点连接时，电路中只有R₀，为高温烧煮挡；
（2）电热丝R₀的阻值为44Ω，R的阻值为2156Ω；
（3）当电饭煲在保温时，保温10min，电热丝R₀消耗的电能为264J．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式以及电阻串联的应用，分清电饭锅处于不同状态时电路的连接方式是关键．