题目

某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能，电路如图甲所示，热敏电阻R-t如图乙所示。闭合开关S1、S2 ， 触点D与E接触，电饭锅煮饭加热。随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大。当锅内温度达到103℃时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触；当锅内温度为50℃时电磁铁松开衔铁，触点D再次与E接触。已知电饭锅工作电压为U1=220V，R1和R2是加热电阻，电源U2=3V，R0=300Ω，线圈电阻不计，乙图中虚线对应的温度为103℃。 （1） 从安全用电的角度分析，a 端应该接（填“零线”或“火线”）。 （2） 要给电路加个保温指示灯（电阻非常大），则指示灯应放在图中（填“A”或“B”）位置。 （3） 某次利用煮饭功能将3kg的水从50℃加热至100℃，用了10.5min（假设加热电阻产生的热量全部被水吸收）。若电饭锅煮饭时的电功率和保温电功率相差800W，R2阻值为多大？ （4） 求在103℃触点D与E接触和在50℃触点D与F接触两种情况下，通过线圈电流大小的差值。 （5） 若将电饭煲保温时的温度提高到 60℃，下列可行的方法有     . A . 升高U2的电压 B . 降低U2的电压 C . 增加线圈匝数 D . 减少线圈匝数 答案： 【1】火线 【1】B 煮饭时消耗的电能：W=Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（100℃-50℃）=6.3×105J； 煮饭功率为：P煮=Wt=6.3×105J10.5×60s=1000W； 则电阻R1的阻值：R1=U2P煮=220V21000W=48.4Ω； 则保温功率：P保=P煮-△P=1000W-800W=200W； 此时总电阻为：R总=U2P保温=220V2200W=242Ω； 则电阻R2的阻值：R2=R总-R1=242Ω-48.4Ω=193.6Ω。 103℃触点D与E接触时，此时只有R自己工作， 根据图乙可知，此时热敏电阻R=125Ω， 此时通过线圈的电流：I=UR=3V125Ω=0.024A； 50℃时，D与F接触，此时R与R0并联，此时R=250Ω； 此时通过线圈的电流：I总=I'+I0=3V250Ω+3V200Ω=0.027A； 则通过线圈电流大小的差值：△I=I总-I=0.027A-0.024A=0.003A=3mA。 B,D

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