Question

3．學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)之后，小雨研究家中具有保溫功能的電飯鍋，畫(huà)出電飯鍋的電路原理圖如圖所示，電飯鍋的銘牌上部分內(nèi)容如下表．

額定電壓	220V
加熱功率	1100W
保溫功率	44W
最大容積	3L

（1）R₁、R₂中哪個(gè)是加熱電阻？要使電飯鍋加熱，開(kāi)關(guān)S閉合還是斷開(kāi)？加熱功率1100W額定電壓220V最大容積3L保溫功率44W
（2）電飯鍋正常加熱時(shí)，電路的電流是多大？
（3）電路中電阻R₁、R₂的阻值各是多大？

Answer 1

分析 （1）分析此電路，R₁和R₂是串聯(lián)的，開(kāi)關(guān)閉合，R₂就短路，只有R₁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，根據(jù)電功率的計(jì)算公式分析即可；
（2）已知電飯鍋的加熱功率和額定電壓，利用公式I=$\frac{P}{U}$得到正常加熱時(shí)的電流；
（3）已知電飯鍋的加熱功率和正常工作的電流，可以得到R₁的阻值；已知電飯鍋的保溫功率和額定電壓，可以得到保溫狀態(tài)下的總電阻；已知保溫狀態(tài)的總電阻和R₁的阻值，然后可以得到R₂的阻值．

解答 解：（1）電源電壓是220V不變，根據(jù)電功率的導(dǎo)出式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知，開(kāi)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(kāi)，兩電阻串聯(lián)，總電阻為R₁+R₂，
由于S閉合時(shí)比斷開(kāi)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，并且R₁是加熱電阻．
（2）由P=UI可得，
加熱狀態(tài)下通過(guò)R₁的電流為I_熱=$\frac{{P}_{熱}}{{U}_{額}}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$，可得R₁=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{熱}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，保溫狀態(tài)下電路的總電阻為R_串=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{溫}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44W}$=1100Ω，
電阻R₂的阻值為R₂=R_串-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω；
答：（1）R₁是加熱電阻；要使電飯鍋加熱，開(kāi)關(guān)S閉合；
（2）電飯鍋正常加熱時(shí)，電路的電流是5A；
（3）電路中電阻R₁是44Ω、R₂的阻值為1056Ω．

點(diǎn)評(píng) 物理計(jì)算要細(xì)心認(rèn)真，不能馬虎，一時(shí)的粗心大意就會(huì)造成整個(gè)題目的解題失�。�物理計(jì)算不僅僅考物理的分析，同時(shí)也是考察物理的計(jì)算能力，這兩種能力少一個(gè)都不行，光分析不會(huì)計(jì)算或者根本就不會(huì)分析問(wèn)題都達(dá)不到解題的目的．