Question

【題目】如圖所示，是家用保溫式電飯鍋的電路原理圖，S是手動、溫控一體開關，必須用外力按下才能閉合，但當鍋底溫度達到大約103℃以上時，會自動彈起斷開進入保溫狀態(tài).已知R2=495Ω，電飯鍋的額定加熱功率為880W.

（1）請計算說明為什么不按下開關S，電飯鍋就不能煮熟飯？
（2）當電飯鍋處于正常加熱狀態(tài)時，電路中的電流是多大？
（3）當電飯鍋處于保溫狀態(tài)時，保溫功率是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：開關S斷開時，電阻R1和R2串聯(lián)，電路消耗的總功率為P串=U2/（ R1+R2），開關S閉合，R2短路，電路中只有R1工作，電路消耗的功率為P1= U2/ R1 ，則P1＞P串，即只有R1工作時為加熱狀態(tài)，所以如果不按下開關S，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，不能煮熟飯；

（2）解：已知正常加熱狀態(tài)時，P加熱=880W，由P=UI，

得：正常加熱狀態(tài)時電路中的電流I加熱= P加熱/U =880W/220V=4A；

（3）解：由歐姆定律得：電阻R1=U/I加熱=220V/ 4A =55Ω，保溫狀態(tài)下電路的總電阻為R=R1+R2=55Ω+495Ω=550Ω，由P= U2/ R，得：電飯鍋的保溫功率為P保=U2/ R=（220V）2/550Ω=88W.

【解析】（1）根據(jù)題目分析，當開關S斷開時，電阻R1和R2串聯(lián)，電路消耗的總功率為P串=U2/（ R1+R2），開關S閉合，R2短路，P1= U2/ R1 判斷電飯鍋的保溫或加熱狀態(tài)；
（2）根據(jù)P=U2/ R求出當電飯鍋處于保溫狀態(tài)時，對應的保溫功率.
【考點精析】本題主要考查了焦耳定律在實際中的應用的相關知識點，需要掌握當電流通過導體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱量(電熱)，則有W=Q，可用電功公式來計算Q． （如電熱器，電阻就是這樣的．）如果電流做功時、不僅把電能轉化為內能，同時還轉化為其他形式的能時．此時，電功大于產(chǎn)生的熱：即W>Q 計算產(chǎn)生的熱量只能用：Q= I2Rt 計算電功只能用：W = UIt才能正確解答此題．