Question

美的CFXB型“220V 440W”电饭煲的原理如图所示，它有高温烧煮和焖饭保温两档，其铭牌如下表所示．

电饭煲容量	2L
额定电压	220V
高温煮饭功率	880W
焖饭保温功率	110W

（1）当开关S闭合时，电饭煲处于高温烧煮挡还是焖饭保温挡？且当电饭煲处于高温烧煮挡时工作10min消耗的电能为多少？
（2）电热丝R₁ 和R₂的阻值各是多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭保温时R₁消耗的电功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）当开关S闭合时，电阻R₂被短路，电路电阻最小，功率最大，则电饭煲处于高温烧煮挡；电饭煲处于高温烧煮挡时工作10min消耗的电能直接利用W=Pt计算．
（2）电热丝R₁ 和R₂的阻值利用电功率公式和串联电路的特点来计算．
（3）电饭煲在正常焖饭保温时先利用I=求出电路中的电流，即可根据P=I²R计算功率．
解答：解：（1）当开关S闭合时，电阻R₂被短路，电路电阻最小，功率最大，则电饭煲处于高温烧煮挡；
∴W=P_高温×t=880w×10×60s=5.28×10⁵J；
（2）当开关S闭合时，电饭煲处于高温烧煮挡，此时
R₁===55Ω，
当开关S断开时，电饭煲处于焖饭保温挡，此时R₁ 和R₂串联在电路中则：
R_总===440Ω，
R₂=R_总-R₁=440Ω-55Ω=385Ω；
（3）当电饭煲处于焖饭保温挡时，
I===0.5A，
P₁=I²×R₁=（0.5A）²×55Ω=13.75W．
答：（1）当开关S闭合时，电饭煲处于高温烧煮挡还是焖饭保温档？且当电饭煲处于高温烧煮挡时工作10min消耗的电能为5.28×10⁵J．
（2）电热丝R₁ 和R₂的阻值各是55Ω、385Ω．
（3）当电饭煲在正常焖饭保温时R₁消耗的电功率是13.75W．
点评：1、本题考查欧姆定律和电功率公式的应用；解题时要注意隐含条件，电路电压是220V．
2、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．