Question

（2013?长清区二模）GFXB型“220V  1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮、保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电热丝．当开关S接高温烧煮档时，电路的功率为1100W，当开关S接保温档时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮档时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R₀的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常保温时，电路中的电流有多大？保温15min，电路中产生的热量为多少？

Answer 1

分析：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，电路电阻最小，开关S与触点2连接时，电阻R被短路，电路电阻最小，功率最大．
（2）已知额定电压与加热时的功率，由电功率的变形公式可以求出电阻阻值．
（3）已知保温功率与额定电压，由电功率公式的变形公式可以求出保温电流；由W=Pt可以求出保温时产生的热量．

解答：解：（1）由P=

U2

R

可知知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率越大，由电路图可知，S应接2触点时，电路电阻最下，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温烧煮档．
（2）由题意高温烧煮时功率为1100W，
∵P=

U2

R

，
∴电阻R₀=

U2

P高温

=

(220V)2

1100W

=44Ω；
（3）电饭煲保温时的功率为22W，
∵P=UI，
∴保温时的电流I=

P保温

U

=

22W

220V

=0.1A
保温15min电路产生的热量：Q=W=P_保温t=22W×60s×15=1.98×10⁴J．
答：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与触点2连接．
（2）电热丝R₀的阻值为44Ω．
（3）当电饭煲在正常保温时，电路中的电流为0.1A；保温15min，电路中产生的热量为1.98×10⁴J．

点评：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．