Question

3．某一電飯鍋，內(nèi)部電路如圖所示．R₁是加熱電阻，阻值為48.4Ω；R₂是限流電阻，阻值為484Ω．煮飯時(shí)，閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)S_l，電飯鍋處在加熱狀態(tài)．當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S₁會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后若無(wú)外力作用則不會(huì)自動(dòng)閉合．S₂是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80℃時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于70℃時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合．問(wèn)：
（1）若接通電源后沒(méi)有閉合開(kāi)關(guān)S₁，那么電飯鍋能將飯煮熟嗎？
（2）在加熱和保溫兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是多少？

Answer 1

分析 （1）由電路的特點(diǎn)及S₂的特點(diǎn)可以分析；
（2）電飯鍋處在加熱狀態(tài)時(shí)，電阻R₁工作，當(dāng)處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，一起工作，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求在保溫和加熱兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比．

解答 解：（1）如果只閉合S₂，不閉合S₁，電飯鍋加熱到80℃時(shí)，S₂自動(dòng)斷開(kāi)，R₁、R₂串聯(lián)，電路處于保溫狀態(tài)．即：電飯鍋只能達(dá)到80℃，所以不能煮熟飯；
（2）電飯鍋處在加熱狀態(tài)時(shí)，電阻R₁工作，當(dāng)處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，一起工作，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，在加熱和保溫兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比為：
$\frac{{P}_{加熱}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}}{\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}}$=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{48.4Ω+484Ω}{48.4Ω}$=$\frac{11}{1}$．
答：（1）若接通電源后沒(méi)有閉合開(kāi)關(guān)S₁，電飯鍋不能將飯煮熟；
（2）在加熱和保溫兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是11：1．

點(diǎn)評(píng) 本題取材于我們常見(jiàn)的電飯鍋，考查有關(guān)電路的知識(shí)，可以激發(fā)同學(xué)們對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣了，同時(shí)能了解更多的生活常識(shí)．