中考热点分析：巧解电饭锅功率的计算

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查字典物理网 2012-12-29

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，R_1,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）

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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