Question

【題目】某型號的電飯鍋有兩檔，分別是高溫燒煮和保溫燜飯檔，其原理如圖所示（虛線框內為電飯鍋的發熱部位）．已知R1=44Ω，R2=2156Ω．
（1）開關S置于擋（選填“1”或“2”）時是高溫燒煮檔．
（2）高溫燒煮時的功率是多少？保溫燜飯時電路中電流是多少？
（3）某次做飯高溫燒煮用時10分鐘，保溫燜飯用時5分鐘，此次做飯消耗的電能是多少？
（4）若只要求高溫燒煮擋的功率提升10%，請通過計算具體說明改進措施．

Answer 1

【答案】
（1）2
（2）解：開關S應置于2位置時，電路為R1的簡單電路，電飯鍋處于高溫燒煮檔，

則高溫燒煮時的功率：

P高= = =1100W；

開關S置于1位置時，R1與R2串聯，電飯鍋處于保溫燜飯檔，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，保溫燜飯時電路中電流：

I保= = =0.1A；

（3）解：電飯鍋保溫時的功率：

P保=UI保=220V×0.1A=22W，

由P= 可得，此次做飯消耗的電能：

W=P高t高+P保t保=1100W×10×60s+22W×5×60s=6.666×105J；

（4）解：高溫煮擋的功率提升10%后的功率：

P高′=P高（1+10%）=1100W×110%=1210W，

由P= 得，R1的阻值變為：

R1′= = =40Ω，

因保溫功率不變，

所以，保溫時的總電阻不變，即R2′+R1′=R1+R2，

則此時R2的阻值：

R2′=R1+R2﹣R1′=44Ω+2156Ω﹣40Ω=2160Ω，

所以，改進措施為：把R1改為40Ω，R2改為2160Ω．

【解析】解：（1）高溫燒煮檔其功率最大，由P= 可知，此時的電阻值應該最小，由電路圖可知，開關S應置于2位置；
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功的計算的理解，了解電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．