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新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S、S1都闭合时为加热烧煮状态,S闭合、S1断
题目详情
新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S、S1都闭合时为加热烧煮状态,S闭合、S1断开时为保温焖饭状态.煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:
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(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量.
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(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量.
▼优质解答
答案和解析
(1)S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联;由乙图可知此时电流值Imax=3A,
则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W;
(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值I1=2A,
则根据并联电路的电流特点可知:电阻R1与R2并联时;I2=Imax-I1=3A-2A=1A,
根据欧姆定律得:R2=
=
=220Ω.
(3)只有R1工作时功率P1=UI1=220V×2A=440W;
由乙图可知:t′=10min+(20min-15min)=15min=900s,
t″=(15min-10min)+(30min-20min)=15min=900s,
则Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J,
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J,
Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J.
答:(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W;
(2)电热丝R2的阻值为220Ω;
(3)这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J.
则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W;
(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值I1=2A,
则根据并联电路的电流特点可知:电阻R1与R2并联时;I2=Imax-I1=3A-2A=1A,
根据欧姆定律得:R2=
U |
I2 |
220V |
1A |
(3)只有R1工作时功率P1=UI1=220V×2A=440W;
由乙图可知:t′=10min+(20min-15min)=15min=900s,
t″=(15min-10min)+(30min-20min)=15min=900s,
则Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J,
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J,
Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J.
答:(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W;
(2)电热丝R2的阻值为220Ω;
(3)这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J.
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