問題詳情:
如圖為某品牌電飯煲的工作電路示意圖,開關S可以同時與a、b相連,或只與c相連(紅燈,綠燈為指示打,不計電阻).該電飯煲具有加熱、保温功能,在加熱檔時總功率為1540W,在保温檔時的總功率為55W.請根據以上信息解答下列問題:
(1)將開關S與a、b相連時,_____發光(選填“紅燈”或“綠燈”),此時電飯煲處於_____狀態(選填“加熱”或“保温”)
(2)電飯煲處於加熱狀態時,R的電功率為P1;處於保温狀態時,R的電功率為P2,P1:P2=400:1.請計算電阻R1的阻值________.
(3)如果在不改變原來保温檔和加熱檔電功率的基礎上,要增加一個更大功率的檔位來迅速加熱物體,請設計出1種方案,並用簡要的文字説明_________(也可配合作圖説明)
【回答】
紅燈 加熱 110Ω 見解析所示
【解析】
(1)由圖知,將開關S與a、b相連時,紅燈被接通,所以紅燈發光,此時R接入電路工作,相比接c時為兩個電阻串聯,根據可知,接a、b時,電阻小功率大,所以電飯煲處於加熱狀態;
(2)電飯煲處於加熱狀態時,R的電功率為P1;處於保温狀態時,R的電功率為P2,P1:P2=400:1,根據得兩次電流之比為:
,
保温時的電流為:
,
則加熱時通過R的電流為:
;
在加熱檔時總功率為1540W,所以總電流為:
所以通過R1的電流為:
,
電阻R1的阻值為:
.
(3)在不改變原來保温檔和加熱當電功率的基礎上,要增加一個更大功率的檔位來迅速加熱物體,根據可知,電阻越小時,功率越大,所以應該使三個電阻並聯.
可以設計以下電路:
閉合相應的開關時,具有不同的功率:
當閉合S、S2、S3時,斷開S1時,R、R1、R2並聯,電路的總電阻最小,功率最大,快速加熱;
閉合開關S2、S3,斷開S、S1時,R、R1並聯,電飯煲為原來的加熱狀態;
閉合開關S1、斷開S、S2、S3時,R與R2串聯,電飯煲為原保温狀態.
知識點:電能 電功
題型:綜合題