Question

如图是电饭锅的实物图，图（甲）是它的内部电路图，图（乙）是电路简图．它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起．
（1）对照观察图（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是________关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮，“烧煮电路部分”的电压为________V，“保温电路部分”将________（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来________（选填“大”或“小”）．

（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W．求：“烧煮电路部分”的电阻R₁．
（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W．求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R₂．
（4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮．

Answer 1

已知：U=220V，P=110W，P′=44W
求：R₁，I′，R₂，U₁，U₂
解：（1）温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”顺次连接，因此它们是串联关系；
因为家庭电路的电压为220V，所以按下温控开关按钮，“烧煮电路部分”的电压为220V；
当“烧煮电路部分工作”时，“保温电路部分”被短路，因此保温电路不工作；
当温控开关按钮弹起时，R₁与R₂串联，电路中的总电阻增大，由欧姆定律可得：电路中的电流比原来小．
（2）当温控开关按钮按下时，电路中只有R₁工作
==44Ω；
（3）当温控开关按钮弹起时，R₁与R₂串联
I′===0.2A；
R_总===1100Ω，
R₂=R_总-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω；
（4）当温控开关按钮弹起时，R₁与R₂串联
因为U₁=I′R₁=0.2A×44Ω=8.8V 远远小于220V；
U₂=U-U₁=220V-8.8V=211.2V与220V比较接近．
所以，红灯不亮黄灯亮．
答：（1）串联，220，不工作，小；
（2）“烧煮电路部分”的电阻R₁为44Ω；
（3）①电路中的电流为0.2A；②“保温电路部分”的电阻R₂为1056Ω；
（4）因为红灯两端的电压远远小于其额定电压，而黄灯两端的电压与额定电压接近，因此红灯不亮黄灯亮．
分析：（1）根据串并联电路的特点进行识别；家庭电路的工作电压为220V，根据电路的状态确定保温电路是否工作；根据电路中电阻的变化进行分析电路中电流的变化；
（2）先识别电路，即为R₁的基本电路，然后根据R=直接求出R₁的阻值；
（3）当温控开关按钮弹起时，R₁与R₂串联，直接利用I=即可求出电路中的电流；然后根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和求出R₂的阻值；
（4）分别求出此时两灯泡两端的实际电压，然后根据实际电压与额定电压的关系进行分析，即当灯泡两端的实际电压远远小于额定电压时，灯泡就不会发光．
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．