Question

12．如图是一种老式电饭锅的筒化电路原理图，该锅的部分参数如下表，煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到103℃时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态．

型号	YJ408G
额定功率	煮饭	880W
	保温	176W
额定电压	220V
容量	4L
质量	3.8kg
加热方式	底盘加热

（1）在通常情况下用这种电饭锅烧水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么？
（2）发热板R₁的阻值是多少？
（3）保温时，发热板的发热功率是多少？
（4）若某次使用该电饭锅时，煮饭用了15分钟，保温用了60分钟，计算共消耗电能多少千瓦时．

Answer 1

分析 （1）根据水的沸点分析答题．
（2）由图示电路图可知，煮饭时，只有发热板R₁接入电路，由电功率公式的变形公式可以求出发热板电阻；
（3）由串联电路特点与电功率公式求出保温时发热板的功率；
（4）利用W=Pt求出然后求其和．

解答 解：（1）在通常情况下用电饭锅烧水，水沸腾时的温度为100℃，
水开时温度达不到103℃，温控开关不会自动断开；
（2）煮饭时，温控开关S闭合，电阻R₂被短路，只有电阻R₁接入电路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：发热板电阻R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{煮饭}}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω；
（3）保温时，温控开关断开，两电阻串联，由表中数据可知，保温功率为176W，
由P=UI可知，保温时电路电流：I=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{176W}{220V}$=0.8A，
发热的电功率：P₁=I²R₁=（0.8A）²×55Ω=35.2W；
（4）电饭锅煮饭消耗电能W_煮饭=P_煮饭t₁=0.880kW×15×$\frac{1}{60}$h=0.22kW•h，
保温时消耗电能W_保温=P_保温t₂=0.176kW×60×$\frac{1}{60}$h=0.176kW•h，
电饭锅的消耗电能W=W_煮饭+W_保温=0.22kW•h+0.176kW•h=0.396kW•h．
答：（1）在通常状况下烧水，温度达不到103℃，温控开关不起作用．
（2）发热板R₁的阻值是55Ω．
（3）保温时，发热板的发热功率是35.2W．
（4）若某次使用该电饭锅时，煮饭用了15分钟，保温用了60分钟，共消耗电能0.396kW•h．

点评 本题考查了电饭锅开关的作用、串电路的特点、电功率公式的灵活运用，关键是知道一个标准电压下水的沸点是100℃以及“当锅内食物温度达到 103℃时，开关S₁会自动断开”这一条件的具体应用．