Question

如圖是電飯鍋的實(shí)物圖，圖（甲）是它的內(nèi)部電路圖，圖（乙）是電路簡圖．它有“高溫?zé)蟆焙汀盃F飯、保溫”兩擋，由溫控開關(guān)自動控制．煮飯時，先要按下溫控開關(guān)按鈕；到達(dá)設(shè)定溫度（飯已煮熟），按鈕會自動彈起．
（1）對照觀察圖（甲）和（乙），溫控開關(guān)按鈕未按下時，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”是

 

關(guān)系（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；按下溫控開關(guān)按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為

 

V，“保溫電路部分”將

 

（選填“工作”或“不工作”）；溫控開關(guān)按鈕彈起后，電路中的電流比原來

 

（選填“大”或“小”）．

（2）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電飯鍋電路的總功率為1100W．求：“燒煮電路部分”的電阻R₁．
（3）溫控開關(guān)按鈕彈起后，電飯鍋電路的總功率為44W．求：①電路中的電流；②“保溫電路部分”的電阻R₂．
（4）已知，只有當(dāng)指示燈和限流器兩端的電壓與電源電壓相差不大時，指示燈才會發(fā)光．請通過相關(guān)計算或分析，說明為什么溫控開關(guān)按鈕彈起時，紅燈熄滅而黃燈亮．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行識別；家庭電路的工作電壓為220V，根據(jù)電路的狀態(tài)確定保溫電路是否工作；根據(jù)電路中電阻的變化進(jìn)行分析電路中電流的變化；
（2）先識別電路，即為R₁的基本電路，然后根據(jù)R=

U

I

直接求出R₁的阻值；
（3）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，R₁與R₂串聯(lián)，直接利用I=

U

R

即可求出電路中的電流；然后根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和求出R₂的阻值；
（4）分別求出此時兩燈泡兩端的實(shí)際電壓，然后根據(jù)實(shí)際電壓與額定電壓的關(guān)系進(jìn)行分析，即當(dāng)燈泡兩端的實(shí)際電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定電壓時，燈泡就不會發(fā)光．

解答：已知：U=220V，P=110W，P′=44W
求：R₁，I′，R₂，U₁，U₂
解：（1）溫控開關(guān)按鈕未按下時，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”順次連接，因此它們是串聯(lián)關(guān)系；
因?yàn)榧彝ル娐返碾妷簽?20V，所以按下溫控開關(guān)按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為220V；
當(dāng)“燒煮電路部分工作”時，“保溫電路部分”被短路，因此保溫電路不工作；
當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的總電阻增大，由歐姆定律可得：電路中的電流比原來�。�
（2）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電路中只有R₁工作
R1=

U2

P

=

220V×220V

1100W

=44Ω；
（3）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，R₁與R₂串聯(lián)
I′=

P′

U

=

44W

220V

=0.2A；
R_總=

U

I′

=

220V

0.2A

=1100Ω，
R₂=R_總-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω；
（4）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時，R₁與R₂串聯(lián)
因?yàn)閁₁=I′R₁=0.2A×44Ω=8.8V 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于220V；
U₂=U-U₁=220V-8.8V=211.2V與220V比較接近．
所以，紅燈不亮黃燈亮．
答：（1）串聯(lián)，220，不工作，�。�
（2）“燒煮電路部分”的電阻R₁為44Ω；
（3）①電路中的電流為0.2A；②“保溫電路部分”的電阻R₂為1056Ω；
（4）因?yàn)榧t燈兩端的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其額定電壓，而黃燈兩端的電壓與額定電壓接近，因此紅燈不亮黃燈亮．

點(diǎn)評：本題考查了歐姆定律、電功率的計算、串聯(lián)電阻的關(guān)系，涉及到有關(guān)開關(guān)開閉的動態(tài)分析，知識點(diǎn)多，易錯，屬于難題．