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有一种电饭锅,其内部电路如图所示,用于发热的电阻R1=60.5Ω,电源电压为220V.请问:
(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路中的电流是0.4A,则电路的总电阻和R2的阻值分别是多少?
(2)当开关S1和S2均闭合时,电饭锅的电功率是多少?
(3)已知电饭锅是通过控制开关S2的通断来进行保温与加热两个状态间的切换,请说出哪种情况下电饭锅是处于保温状态?并说明理由.

【答案】分析:(1)当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,先利用欧姆定律求出电路的总电阻,再利用串联电路电阻的特点求出R2的阻值.
(2)当开关S1和S2均闭合时,R2被短路,只有R1中有电流,可利用电功率公式P=求出饭锅的电功率.
(3)加热功率应大于保温功率,比较控制开关S2的通、断时功率大小,可判断是处于什么状态.
解答:(1)当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联.
U=220V,I=0.4A,
∴电路的总电阻R===550Ω,
R2=R-R1=550Ω-60.5Ω=489.5Ω.
答:电路的总电阻和R2的阻值分别是550Ω、489.5Ω.
(2)当开关S1和S2均闭合时,R2被短路,只有R1在220V电压的电路中,
此时电饭锅的功率P===800W.
答:当开关S1和S2均闭合时,电饭锅的电功率是800W.
(3)S2闭合时,R2被短路,只有R1在220V电压的电路中;S2断开时,R1、R2串联在220V电压的电路中.
看见S2闭合时的总电阻小于S2断开时的总电阻,根据公式P=可知,S2闭合时功率大于 S2断开时的功率.
故S2闭合时处于加热状态,S2断开时处于保温状态.
点评:本题考查了欧姆定律、电功率的计算、串联电阻的关系,涉及到有关开关开闭的动态分析,知识点多,易错,属于难题.
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(1)当电饭锅处于加热状态时消耗的电功率是多少?R2的阻值是多大?
(2)将温度为20℃,质量为2kg的水烧开,需要26min,那么水吸收的热量是多少?电饭锅把电能转化为内能的效率是多大?[c=4.2×103J/(kg?℃),标准大气压下].

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①电饭锅处于加热状态,消耗的电功率是多少?
②R2阻值是多少?

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(1)当电饭锅处于加热状态时消耗的电功率是多少? R的阻值是多大?

(2)将温度为20℃,质量为2kg的水烧开,需要26min,那么电饭锅把电能转化为内能的效率是多大?[C= 4.2×10J/(kg?℃)标准大气压下]

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