Question

（2012?通遼）小明家有一種電飯鍋，它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S₀自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)與如圖所示的原理電路圖．

額定電壓	220V
加熱時(shí)功率	800W
保溫時(shí)功率	44W

（1）請(qǐng)說(shuō)出該電飯鍋何時(shí)處于保溫狀態(tài)；
（2）試求R₁和R₂的阻值；
（3）當(dāng)電飯鍋正常加熱15min后，小明家的電能表的表盤示數(shù)從329.4kW?h會(huì)變成多少？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路；當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S₀斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)；分析電路電阻的變化，根據(jù)P=

U2

R

分析電路功率大小可知電飯鍋處于哪種工作狀態(tài)；
（2）加熱時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)R=

U2

P

求出R₁的阻值；保溫時(shí)，兩電阻串聯(lián)，先求出總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R₂的阻值；
（3）根據(jù)W=Pt求出電飯鍋正常加熱15min消耗的電能，然后加上原來(lái)電能表的示數(shù)即為現(xiàn)在電能表的示數(shù)．

解答：解：（1）由圖可知，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路；
當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S₀斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)電阻越串越大、大于任何一個(gè)分電阻可知，電路電阻變大；
根據(jù)P=

U2

R

可知，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，功率為800W；
當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S₀斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，則它的功率是44W．
（2）加熱時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，則
R₁=

U2

P加熱

=

(220V)2

800W

=60.5Ω；
保溫時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則
R_總=

U2

P保溫

=

(220V)2

44W

=1100Ω，
R₂=R_總-R₁=1100Ω-60.5Ω=1039.5Ω；
（3）電飯鍋正常加熱15min消耗的電能：
W=P_加熱t=0.8KW×

15

60

h=0.2KW?h，
電能表的表盤示數(shù)變?yōu)椋?BR>329.4KW?h+0.2kW?h=329.6KW?h．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S₀斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)；
（2）R₁和R₂的阻值分別為60.5Ω、1039.5Ω；
（3）電能表的表盤示數(shù)變?yōu)?29.6KW?h．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)電阻的串聯(lián)和電功率公式、電功公式的掌握和運(yùn)用，涉及到電路動(dòng)態(tài)分析、從銘牌搜集有用信息，屬于難題．