Question

13．CFXB 型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关 S 进行调节，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的阻值多大？
（3）焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量为多少？

Answer 1

分析 （1）电饭煲在高温烧煮挡时，电路电阻最小，开关S与触点2连接时，电阻R被短路，电路电阻最小，功率最大．
（2）已知额定电压与加热时的功率，由电功率的变形公式可以求出电阻阻值．
（3）已知保温电流与额定电压，由电功率公式P=UI可以求出保温功率；由W=I²Rt可以求出保温时消耗的电能．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率越大，由电路图可知，S应接2触点时，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温烧煮档．
（2）由题意高温烧煮时功率为1100W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：电阻R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）电饭煲保温时电流为I_保温=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
保温电热丝R₀消耗的电能：
W=I_保温²R₀t=（0.1A）²×44Ω×10×60s=264J．
答：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与触点2连接．
（2）电热丝R₀的阻值为44Ω．
（3）当电饭煲在保温时实际功率为220W；保温10min，电热丝R₀消耗的电能为264J．

点评 大部分家用电热器都是用改变电路电阻的阻值来实现功率的改变，电阻阻值的改变由三种方法：①用开关使几个电阻串联，达到增大电阻，减小功率的目的；②用开关使几个电阻并联，达到减小电阻，增大功率的目的；③用一个开关和电阻并联，开关的闭合可用短路电阻，达到减小电阻，增大功率的目的．