Question

12．如圖是一種老式電飯鍋的筒化電路原理圖，該鍋的部分參數(shù)如下表，煮飯時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S是閉合的，飯熟后，鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，電飯鍋轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)．

型號(hào)	YJ408G
額定功率	煮飯	880W
	保溫	176W
額定電壓	220V
容量	4L
質(zhì)量	3.8kg
加熱方式	底盤加熱

（1）在通常情況下用這種電飯鍋燒水，開(kāi)關(guān)S的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么？
（2）發(fā)熱板R₁的阻值是多少？
（3）保溫時(shí)，發(fā)熱板的發(fā)熱功率是多少？
（4）若某次使用該電飯鍋時(shí)，煮飯用了15分鐘，保溫用了60分鐘，計(jì)算共消耗電能多少千瓦時(shí)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的沸點(diǎn)分析答題．
（2）由圖示電路圖可知，煮飯時(shí)，只有發(fā)熱板R₁接入電路，由電功率公式的變形公式可以求出發(fā)熱板電阻；
（3）由串聯(lián)電路特點(diǎn)與電功率公式求出保溫時(shí)發(fā)熱板的功率；
（4）利用W=Pt求出然后求其和．

解答 解：（1）在通常情況下用電飯鍋燒水，水沸騰時(shí)的溫度為100℃，
水開(kāi)時(shí)溫度達(dá)不到103℃，溫控開(kāi)關(guān)不會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)；
（2）煮飯時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S閉合，電阻R₂被短路，只有電阻R₁接入電路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：發(fā)熱板電阻R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{煮飯}}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω；
（3）保溫時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，兩電阻串聯(lián)，由表中數(shù)據(jù)可知，保溫功率為176W，
由P=UI可知，保溫時(shí)電路電流：I=$\frac{{P}_{保溫}}{U}$=$\frac{176W}{220V}$=0.8A，
發(fā)熱的電功率：P₁=I²R₁=（0.8A）²×55Ω=35.2W；
（4）電飯鍋煮飯消耗電能W_煮飯=P_煮飯t₁=0.880kW×15×$\frac{1}{60}$h=0.22kW•h，
保溫時(shí)消耗電能W_保溫=P_保溫t₂=0.176kW×60×$\frac{1}{60}$h=0.176kW•h，
電飯鍋的消耗電能W=W_煮飯+W_保溫=0.22kW•h+0.176kW•h=0.396kW•h．
答：（1）在通常狀況下燒水，溫度達(dá)不到103℃，溫控開(kāi)關(guān)不起作用．
（2）發(fā)熱板R₁的阻值是55Ω．
（3）保溫時(shí)，發(fā)熱板的發(fā)熱功率是35.2W．
（4）若某次使用該電飯鍋時(shí)，煮飯用了15分鐘，保溫用了60分鐘，共消耗電能0.396kW•h．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電飯鍋開(kāi)關(guān)的作用、串電路的特點(diǎn)、電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是知道一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓下水的沸點(diǎn)是100℃以及“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)”這一條件的具體應(yīng)用．