Question

小明同学家里有一种电饭锅（如图甲），它上面的铭牌如图乙所示，内部电路如图丙所示． R₁ 是 加热电阻，R₂是限流电阻，R₂的阻值为484Ω．煮饭时接通 220V电源，闭合手动开关S₁，电饭锅处在加热状态．当锅内食物温度达到 103℃时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合．问：
（1）在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S₁的自动断电功能不起作用，这是为什么？
（2）在加热情况下，求R₁的阻值．
（3）在保温情况下，电饭锅消耗的电功率是多少？

Answer 1

分析：（1）一个标准电压下，水的沸点是100℃，而当锅内食物温度达到103℃时，开关S₁会自动断开，据此解释这种电饭锅烧水时，开关S₁不能起作用的原因；
（2）由题意可知：在加热时，R₂短路，电路为R₁的简单电路，根据铭牌可知此时电路的最大功率，根据R=

U2

P

求出R₁的阻值；
（3）根据串联电路的电阻特点和P=

U2

R

求出在保温情况下电饭锅消耗的电功率．

解答：解：（1）在一个标准大气压下，锅内水的最高温度为100℃，锅内食物温度达不到103℃，
所以开关S₁不能自动断开，故不能起作用．
（2）在加热时，R₂短路，电路为R₁的简单电路，此时电路的最大功率为1000W；
所以R₁=

U2

P最大

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω．
（3）保温时，R₁与R₂串联，则保温时电饭锅消耗的电功率：
P=

U2

R1+R2

=

(220V)2

484Ω+48.4Ω

≈90.9W．
答：（1）在一个标准大气压下，锅内水的最高温度为100℃，锅内食物温度达不到103℃，所以开关S₁不能自动断开，故不能起作用．
（2）R₁的阻值为48.4Ω．
（3）在保温情况下，电饭锅消耗的电功率约为90.9W．

点评：本题考查了串联电路的特点和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．