某家用電器加熱和保溫

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㈤ （2009烏海）電飯鍋是常用的一種家用電器，工作時有保溫和加熱兩種狀態．如圖是某電飯鍋的工作原理圖，S

（1）開關S斷開時，R₁與R₂串聯，電路中的總電阻最大，電飯鍋消耗的功率最小，處於保溫狀態，
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，
所以，此時電路中的電流：
I=

U

R1+R2

=

220V

96.8Ω+343.2Ω

=0.5A，
則R₁消耗的功率：
P₁=I²R₁=（0.5A）²×96.8Ω=24.2W；
（2）開關S斷開時，電路只有R₁工作，電路的總電阻最小，電飯鍋消耗的功率最大，處於加熱狀態，
正常工作168s水吸收的熱量：
Q_吸=W=P_加熱t_加熱=

U2

R1

t=

(220V)2

96.8Ω

×168s=8.4×10⁴J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，水的末溫：
t=

Q吸

cm

+t₀=

8.4×104J

4.2×103J/(kg?℃)×1kg

+25℃=45℃．
答：（1）保溫狀態下R₁消耗的功率是24.2W；
（2）這些熱量可使1kg的水溫度由25℃升高到45℃．

㈥ 如圖所示的是一種家用電器加熱和保溫的兩種工作狀態的電路圖，R1是一個定值電阻，R2是加熱用的電阻絲，則

在純電阻電路中，由電功率公式P=

U2

R

可以知道，S接通時，R₁被短路，電阻絲R₂的功率最大，家用電器處於加熱狀態；
S斷開時，電路電阻變大，R₂上的電壓減小，電功率變小，電飯鍋處於保溫狀態．
故選：CD．

㈦ 如圖1所示的是某家庭用的電水壺，它具有加熱和保溫兩項功能，圖2是該電水壺內部的電路連接圖，已知：電阻

已知：電阻R₂=435.6Ω，電源電壓U=220V，P加熱=1000W；
求解：（1）當開關S₁、S₂都閉合時為加熱狀態，如果加熱時的電功率為1000W，求電阻R₁為多少？
（2）某同學在電水壺里裝有2kg、20℃的水，如果當時是一個標准大氣壓，在加熱狀態使水沸騰．
求水吸收了多少熱量？
（3）當開關S₁閉合、S₂斷開時為保溫狀態，那麼保溫時通過R₂的電流為多少？
（4）有同學發現電水壺的形狀是上面小而下面大，請你從物理學的角度去解釋其中的原因．
解：（1）∵P=

U2

R

，
∴電阻R₁=

U2

P加熱

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω；
（2）一標准大氣壓下，水的沸點t=100℃，
水沸騰時吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由電路圖可知，開關S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯，
通過電阻R2的電流I=

U

R1+R2

=

220V

48.4Ω+435.6Ω

≈0.45A；
（4）電水壺的形狀是上面小而下面大，一方面可以降低壺的重心，增加穩定性，另一方面可以減小壺對地面的壓強．
答：（1）電阻R₁為48.4Ω．
（2）水吸收了6.72×10⁵J的熱量．
（3）保溫時通過R₂的電流為0.45A．
（4）增加穩定性，減小壺對地面的壓強．

㈧ 小王同學家裡的某品牌電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態，其銘牌信息和簡化電路原理圖，但是其銘牌由於被

（1）因為飲水機在加熱狀態下正常工作，所以P=1100W，加熱10min產生的熱量：Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×10⁵J；
（2）電路為R₂的簡單電路時，電熱水壺處於保溫狀態，則電熱水壺的保溫功率：P_保溫=

U2

R2

=

(220V)2

484Ω

=100W；
（3）如果電源連接線過長或截面積過小，則連接線的電阻就會增大，而電熱水壺是大功率用電器，通過連接線電流會很大，在一定時間內電流通過連接線產生的熱量就會很多，容易引起火災等安全事故．
答：（1）電熱水壺處於加熱狀態時，通電10分鍾，放出的熱量是6.6×10⁵J；
（2）電熱水壺的保溫功率是100W；
（3）如果電源連接線過長或截面積過小，則連接線的電阻就會增大，而電熱水壺是大功率用電器，通過連接線電流會很大，在一定時間內電流通過連接線產生的熱量就會很多，容易引起火災等安全事故．

㈨ 某家用電器具有加熱,保溫的功能,下圖為其原理圖

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