Question

15．如圖是小明家電飯煲的簡化電路，該電飯煲的部分參數(shù)如下表．

型號	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）溫控開關(guān)S斷開時，電飯煲是保溫（選填“煮飯”或“保溫”）．
（2）在加熱狀態(tài)下，通過R₀的電流是多少？R₀的阻值為多少？
（3）若在R₀上并聯(lián)一個220Ω的電阻，在加熱狀態(tài)下，電飯煲正常工作的功率為多大？
（4）小明用家中的電能表和手表測量做晚飯時電飯煲煮飯時的實際功率，于是，他關(guān)閉家中其他用電器，讓電飯煲處于煮飯狀態(tài)單獨(dú)工作5min，電能表耗電指示燈閃爍了200imp（該電能表常數(shù)“3200imp/（kW•h）”）
①電飯煲的實際功率是多大？
②電飯煲實際功率變化的原因是實際電壓小于額定電壓．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電路中電壓一定時，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電阻越大，總功率越小，電飯煲處于保溫狀態(tài)，反之處于煮飯狀態(tài)；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路為R₀的簡單電路，電飯煲處于煮飯狀態(tài)，根據(jù)P=UI求出通過R₀的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₀的阻值；
（3）在R₀上并聯(lián)一個220Ω的電阻時，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出在加熱狀態(tài)下電飯煲正常工作的功率；
（4）①根據(jù)電能表的參數(shù)可知，每消耗1kW•h的電能，指示燈閃爍3200imp，據(jù)此求出耗電指示燈閃爍了200imp消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出電飯煲的實際功率；
②熱水器的實際功率小于其額定功率，原因可能是實際電壓過低．

解答 解：（1）由電路圖可知，溫控開關(guān)S斷開時，R₀與R串聯(lián)，電路中的總電阻最大，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當(dāng)電壓一定時，電路中的總功率最小，電飯煲處于處于保溫狀態(tài)；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路為R₀的簡單電路，電飯煲處于煮飯狀態(tài)，
由P=UI可得，通過R₀的電流：
I=$\frac{{P}_{煮飯}}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₀的阻值：
R₀=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（3）在R₀上并聯(lián)一個R₁=220Ω的電阻時，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{{R}_{0}{R}_{1}}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{55Ω×220Ω}{55Ω+220Ω}$=44Ω，
在加熱狀態(tài)下電飯煲正常工作的功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$=1100W；
（4）①耗電指示燈閃爍了200imp消耗的電能：
W=$\frac{200}{3200}$kW•h=$\frac{1}{16}$kW•h=2.25×10⁵J，
電飯煲的實際功率：
P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.25×1{0}^{5}J}{60s×5}$=750W；
②熱水器的實際功率小于其額定功率，原因可能是實際電壓小于額定電壓．
答：（1）保溫；
（2）在加熱狀態(tài)下，通過R₀的電流是4A，R₀的阻值為55Ω；
（3）若在R₀上并聯(lián)一個220Ω的電阻，在加熱狀態(tài)下，電飯煲正常工作的功率為1100W；
（4）①電飯煲的實際功率是750W；②實際電壓小于額定電壓．

點(diǎn)評 本題考查了電飯煲檔位的判斷和電功率公式、歐姆定律、并聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用，明確電能表參數(shù)的含義是解題的關(guān)鍵．