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中考热点分析:巧解电饭锅功率的计算

发布时间:2014-03-18 17:57:51  

中考热点分析:巧解电饭锅功率的计算

电饭锅功率的计算是近年来中考电学问题考查中的热点。同学们在学习过程中往往会出现一些失误,关键在于不能辨别电饭锅的工作状态。综观近年来的中考试题,可将电饭锅的工作状态简化成如下两种电路进行分析(R1> R2),希望对同学们有所启示。

甲 乙

原理分析:家庭电路中220伏电压保持不变,由此可知,在电压U一定时,电阻R越小,其功率P越大;电阻R越大,功率P越小。P小对应低温档,P大对应高温档。 解析过程:在甲图中,当断开开关S时,R1,R2串联,电路中总电阻变大,此时电饭锅处于低温状态,功率表达式为:P = U2/R1+R2;。当S闭合时,R1被短路,电路中总电阻变小,电饭锅处于高温状态,功率表达式为:P1 = U2/R2。

在乙图中,当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,电路中的总电阻变小,此时电饭锅处于高温状态,功率表达式为P=P1+P2 =U2/R1+U2/R2;当S1闭合S2断开时,R2断路,电路中的总电阻变大,电饭锅处于低温状态,功率表达式为P1=U2/R1。

以上是电饭锅两种工作时的最基本电路,分清电饭锅的高温和低温状态,电饭锅功率的计算就能得心应手了。

例题:如图是电饭锅的原理图,当控制开关闭合时,电饭锅处于加热煮饭状态,此时功率为1 000 W,饭熟后,控制开关自动断开,电饭锅处于保温状态,若此时电饭锅的功率为100 W,求电热器和保温器的电阻各是多少?(假设电阻值不随温度的变化而变化)

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解析:当控制开关闭合时,电饭锅处于加热状态,此时只有电热器接在电路中,根据P=U2/R可得电热器的电阻R2==(220V)2/1 000 W=48.4Ω

当控制开关断开时,电饭锅处于保温状态,此时保温器和电热器都串联在电路中,电饭锅的功率P1= U2/R1+R2

即总电阻R =(220V)2/100W ==484Ω

保温器的电阻R1 =R-R2=484Ω-48.4Ω=435.6Ω

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