Question

15．如圖所示，電飯鍋有兩種工作狀態(tài)：一是鍋內(nèi)水燒開前的加熱狀態(tài)，二是水燒開后的保溫狀態(tài)．其中，R₂是加熱用的電阻絲，
（1）當(dāng)開關(guān)S斷開后，R₂兩端電壓是多少？
（2）求兩種狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率分別是多少？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)電阻R₁、R₂串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，由歐姆定律即可求出R₂兩端電壓；
（2）根據(jù)P=UI求出開關(guān)S斷開時(shí)電路的總功率；根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知開關(guān)S閉合時(shí)的加熱功率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)電阻R₁、R₂串聯(lián)，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得：
R=R₁+R₂=200Ω+50Ω=250Ω；
則電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{250Ω}$=0.88A；
由歐姆定律得：
R₂兩端的電壓U₂=IR₂=0.88A×50Ω=44V．
（2）開關(guān)S斷開時(shí)電路的總功率P_保溫=UI=220V×0.88A=193.6W；
開關(guān)S閉合時(shí)只有R₂連入電路，則加熱功率P_加熱=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{50Ω}$=958W．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S斷開后，R₂兩端電壓是44V．
（2）兩種狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率分別是193.6W、958W．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算；關(guān)鍵是電功率公式的靈活應(yīng)用和電飯鍋狀態(tài)的判斷，以及電路圖串并聯(lián)的分析．