Question

【題目】新型電飯鍋采用“聰明火”技術，智能化地控制食物在不同時間段的溫度，以得到最佳的營養和口感。其簡化電路如圖甲所示。均為點燃絲， 是自動控制開關，煮飯時，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的30min內，電路中總電流隨時間變化的圖象如圖乙所示。求：

⑴此電路有高低兩檔加熱狀態，當電路處于高溫工作狀態時：請說明此時開關S和都閉合或斷開情況；此時電飯鍋的電功率是多少？

⑵電熱絲的阻值。

⑶這30min內電飯鍋產生的熱量是多少？

Answer 1

【答案】（1）660W；（2）220Ω；（3）9.9×105J．

【解析】解答：(1)開關S1斷開時,電路中只有R1工作,由乙圖可知通過R1的電流值I1＝2A，則功率P低＝UI1＝220V×2A＝440W；S和S1都閉合時,電阻R1與R2并聯，由乙圖可知此時電流值I＝3A，則功率P高＝UI＝220V×3A＝660W；(2)開關S1斷開時,電路中只有R1工作,由乙圖可知通過R1的電流值I1＝2A，則根據并聯電路的電流特點可知：電阻R1與R2并聯時;I2＝II1＝3A2A＝1A，根據歐姆定律得：R2＝＝220Ω.(3)只有R1工作時功率P低＝UI1＝220V×2A＝440W；由乙圖可知：t′＝10min+(20min15min)＝15min＝900s，t″＝(15min10min)+(30min20min)＝15min＝900s，則Q′＝W′＝P高t′＝660W×900s＝5.94×105J，Q″＝W″＝P低t″＝440W×900s＝3.96×105J，Q＝Q′+Q'＝5.94×105J+3.96×105J＝9.9×105J，

答：(1)S和S1都閉合時處于高溫狀態，電飯鍋的電功率為660W；(2)電熱絲R2的阻值為220Ω；(3)這30min內電飯鍋產生的熱量為9.9×105J.