Question

【題目】新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感，其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示．R1和R2均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)．煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．求：

（1）S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率；

（2）電熱絲R2的阻值；

（3）這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

【答案】（1）660W；（2）220Ω；（3）9.9×105J

【解析】試題分析：（1）S和S1都閉合時(shí)，電阻R1與R2并聯(lián)；

由乙圖可知此時(shí)電流值Imax=3A，則功率Pmax=UImax=220V×3A=660W；

（2）開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R1工作，由乙圖可知通過(guò)R1 的電流值I1=2A，

則根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知：電阻R1與R2并聯(lián)時(shí)；I2=Imax-I1=3A-2A=1A，

根據(jù)歐姆定律得：R2=U/I2=220V/1A=220Ω；

（3）只有R1工作時(shí)功率P1=UI1=220V×2A=440W；

由乙圖可知：t′=10min+（20min-15min）=15min=900s，

t″=（15min-10min）+（30min-20min）=15min=900s，

則Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J，

Q″=W″=P1 t″=440W×900s=3.96×105J，

∴Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J。