家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的,如图是某种型号电饭煲的简化电路.当温控开关S闭合时,电饭煲处于加热状态,...
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家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的,如图是某种型号电饭煲的简化电路.当温控开关S闭合时,电饭煲处于加热状态,此时若它两端的电压为220V,它的功率为1100W(不考虑温度对电阻值的影响).则
(1)电饭煲在加热状态下工作0.1h,消耗的电能为多少kW•h?
(2)R0的电阻为多少Ω?
(3)当温控开关S断开时,电饭煲的总功率与加热状态时相比,将如何变化?并请说明原因.
【回答】
【分析】(1)已知加热时的功率和工作时间,根据W=Pt计算消耗的电能;
(2)当温控开关S闭合时,R被短路,电路中只有R0,已知额定加热功率和额定电压,可利用公式R=求得加热电阻的电阻;
(3)电源电压U不变,由P=可知,电阻越大电功率越小,电饭煲处于保温状态,电阻越小电功率越大,电饭煲处于加热状态.
【解答】解:(1)t=0.1h,P=1100W=1.1kW
由公式P=得,消耗的电能为:
W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW•h;
(2)U=220V,P=1100W
由公式P=得,R0的电阻为:
R0===44Ω;
(3)当温控开关S断开时,电阻R0与电阻R串联,根据欧姆定律,两种情况相比,当S断开时电饭煲的工作电流较小,根据P=UI可知,此时电饭煲消耗的电功率也较小.故当S断开时电饭煲处于保温状态.
答:(1)电饭煲在加热状态下工作0.1h,消耗的电能为0.11kW•h;
(2)R0的电阻为44Ω;
(3)当温控开关S断开时,电饭煲的总功率与加热状态时相比,将变小,因为当S断开时,电阻R0与电阻R串联,由欧姆定律可知,电饭煲的工作电流较小;根据P=UI可知,此时电饭煲消耗的电功率也较小.
知识点:焦耳定律
题型:计算题
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