Question

【題目】家用電飯鍋中自動開關一般由感溫鐵氧體組成，將電飯鍋的自動開關S按下，電飯鍋處于加熱狀態，當感溫鐵氧體溫度達到103℃時失去磁性，被吸鐵塊由彈簧彈開，使電飯鍋進入保溫狀態。某家用電飯鍋內部電路簡化示意圖如圖甲，某次使用該電飯鍋在220V的電壓下煮飯過程中，通過的電流隨時間變化的圖象如圖乙。

(1)該電飯鍋此次工作30分鐘消耗的電能為多少？

(2)電阻R1與R2的阻值之比為多少？

(3)若要使該電飯鍋的加熱功率提高到1100W，可以給電阻R1并聯一個阻值為多大的電阻R3？

Answer 1

【答案】(1)7.92×105J；(2)1∶3；(3)220Ω

【解析】

(1)由圖象可知，工作30min內有10min處于加熱狀態，有20min處于保溫狀態，電飯鍋此次工作30分鐘消耗的電能

W＝W1+W2＝UI1t1+UI2t2＝220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s＝7.92×105J

(2)開關接1時，只有R1連入電路，為加熱狀態，此時的電流

I1＝4A

開關接2時，兩電阻串聯，為保溫狀態，此時的電流

I2＝＝1A

則

解得

(3)原來的加熱功率

P1＝UI1＝220V×4A＝880W

此時該電飯鍋的加熱功率提高到1100W，則并聯電阻的功率

P3＝P﹣P1＝1100W﹣880W＝220W

并聯電阻的阻值：

R3＝＝220Ω

答：(1)該電飯鍋此次工作30分鐘消耗的電能為7.92×105J；

(2)電阻R1與R2的阻值之比為1∶3；

(3)可以給電阻R1并聯一個阻值為220Ω的電阻R3。