Question

电饭锅的原理如图a所示，煮饭时开关S是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S自动断开，黄灯亮．
（1）请在图中灯泡旁的相应虚线框中填上“红”．
（2）通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么？
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（3）小红拆下了电饭锅的发热板，并借助于实验室里的器材用伏安法测出了通过发热板的电压和电流，如图b，则该发热板测量时的电阻是______Ω．
（4）小红又仔细看了一下她家电饭锅的铭牌，上面写着“220V 800W”，小红算出了电饭锅正常工作时的电阻是______Ω．与实验测出的数据不相等的原因是______．

Answer 1

解：（1）当煮饭时开关S是闭合的，把蓝色区域短路，红色区域各元件工作，煮饭时红色指示灯亮，所以右框中填“红”．饭熟后，保温时开关S自动断开，蓝色区域和红色区域是串联的，蓝色区域和红色区域的所有元件都工作，黄灯又亮．所以左框中填“黄”．如下图所示

（2）在通常情况下（1标准大气压下），水的沸点为100℃，且加热温度不会升高，所以温度达不到103℃，开关不会自动断开．
（3）电压表使用的0～15V量程，示数是6V，电流表使用的0～0.6A量程，示数是0.5A．
∴R_测===12Ω．
（4）电饭锅正常工作时，额定电压是220V，额定功率是800W，
∴R_正===60.5Ω．
R_测≠R_正，因为工作时温度高，导体的电阻随温度的升高而增大．
答：电饭锅的正常工作时的电阻是60.5Ω．与实验测出的数据不相等．因为工作时温度高，导体的电阻随温度的升高而增大．
故答案为
（2）水的沸点为100℃，低于103℃．
（3）12Ω；
（4）60.5Ω；温度影响导体的电阻．
分析：（1）电饭锅煮饭和保温的工作原理：煮饭开关S闭合后，左面的指示灯被短路不能发光，由此判断出指示灯的颜色．
（2）1标准大气压下，水的沸点为100℃，温度达不到103℃，开关不会自动断开．
（3）读出电流表和电压表的示数，根据欧姆定律计算电阻．
（4）利用电饭锅上的额定电压和额定功率，根据R_正=计算电阻．然后进行比较得出原因．
点评：根据电饭锅原理图掌握电饭锅的工作原理是解决本题的关键．
大多数的电阻随温度的升高而增大，也有少部分的电阻随温度的升高而减小．