Question

6．如圖所示，是家用保溫式電飯鍋的電路原理圖，S是手動(dòng)、溫控一體開關(guān)--必須用外力按下才能閉合，但當(dāng)鍋底溫度達(dá)到大約103℃以上時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈起斷開進(jìn)入保溫狀態(tài)．已知R₂=495Ω，電飯鍋的額定加熱功率為880W．

（1）R₁、R₂中，R₁是加熱電阻．要使電飯鍋加熱，開關(guān)S應(yīng)閉合（“閉合”或“斷開”）．
（2）當(dāng)電飯鍋處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流是多大？
（3）保溫時(shí)R₁、R₂產(chǎn)生的熱量之比是多少？

Answer 1

分析 （1）分析此電路，R₁和R₂是串聯(lián)的，S并聯(lián)，R₂就短路，只有R₂工作．當(dāng)加熱煮飯時(shí)，電功率較大，當(dāng)保溫時(shí)電功率較小，據(jù)此分析；
（2）已知電飯鍋的額定功率，利用P=UI可求得當(dāng)電飯鍋處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流；
（3）根據(jù)歐姆定律求得R₁的電阻，然后利用Q=I²Rt分別求得R₁、R₂產(chǎn)生的熱量即可得出結(jié)論．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可知開關(guān)當(dāng)S處于閉合時(shí)，R₂就短路，只有R₁工作，當(dāng)S斷開，兩電阻串聯(lián)，總電阻為R₁+R₂，
由于S閉合時(shí)比斷開時(shí)電路中總電阻小，故電功率大，煮飯時(shí)需要功率大，需要S閉合，因此R₁是加熱電阻．
（2）由P=UI可得，當(dāng)電飯鍋處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A，
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω，
保溫時(shí)R₁與R₂串聯(lián)，I₁=I₂；
則$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}t}{{I}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{55Ω}{495Ω}$=$\frac{1}{9}$．
故答案為：（1）R₁；閉合；
（2）當(dāng)電飯鍋處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的電流是4A；
（3）保溫時(shí)R₁、R₂產(chǎn)生的熱量之比是1：9．

點(diǎn)評 本題要注意推敲開關(guān)的功能，和開閉條件，注意比較電功率的大小要先判斷電壓一定還是電流一定，決定用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，還是P=I²R比較．