Question

13．如圖是電飯鍋的實物圖，圖（甲）是它的內(nèi)部電路圖，圖（乙）是電路簡圖它有“高溫燒煮”和“燜飯、保溫”兩擋，由溫控開關自動控制．煮飯時，先要按下溫控開關按鈕；到達設定溫度（飯已煮熟），按鈕會自動彈起．

（1）對照觀察圖（甲）和（乙），溫控開關按鈕未按下時，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”是串聯(lián)關系（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；按下溫控開關按鈕．“燒煮電路部分”的電壓為220V，“保溫電路部分”將不工作（選填“工作”或“不工作”）；
（2）當溫控開關按鈕按下時，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．請通過相關計算或分析，說明為什么溫控開關按鈕彈起時，紅燈熄滅而黃燈亮．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串并聯(lián)電路的特點進行識別；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行分析電路中電流的變化；
（2）開關按下時，R₂短路，電路為R₁的簡單電路，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出電阻R₁的阻值；
（3）當溫控開關按鈕彈起時，R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R₂的阻值；
（4）分別求出此時兩燈泡兩端的實際電壓，然后根據(jù)實際電壓與額定電壓的關系進行分析，即當燈泡兩端的實際電壓遠遠小于額定電壓時，燈泡就不會發(fā)光．

解答 解：
（1）溫控開關按鈕未按下時，“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)關系；
因為家庭電路的電壓為220V，所以按下溫控開關按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為220V；
當“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；
（2）開關按下時，R₂短路，電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω．
（2）開關彈起后，R₁與R₂串聯(lián)，
①電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{44W}{220V}$=0.2A；
②由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{0.2A}$=1100Ω，
R₂=R-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω．
（3）當溫控開關按鈕彈起時
U₁=IR₁=0.2A×44Ω=8.8V，遠遠小于220V；
U₂=U-U₁=220V-8.8V=211.2V，與220V比較接近；
保溫電路兩端的指示燈和限流器兩端的電壓與電源電壓相差不大，所以黃燈會發(fā)光；燒煮電路兩端的指示燈和限流器兩端的電壓與電源電壓相差很大，所以紅燈會熄滅．
故答案為：（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）U₁=8.8V，U₂=211.2V  保溫電路兩端的指示燈和限流器兩端的電壓與電源電壓相差不大，所以黃燈會發(fā)光；燒煮電路兩端的指示燈和限流器兩端的電壓與電源電壓相差很大，所以紅燈會熄滅．

點評 本題考查了串聯(lián)電阻的關系和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是開關閉合前后電路的動態(tài)分析，知識點多，易錯，屬于難題．