题目

如图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇标有“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1的阻值为50Ω。在某次烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控开关闭合5min然后断开1min，如此循环，求此过程中：(不考虑温度对电阻的影响) （1） 温控开关闭合，R2阻值调为零时，通过干路的电流为多大？ （2） R2阻值调为零，当定时开关显示已工作6min时，R1一共产生的热量为多少焦？ （3） 温控开关闭合，调节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率为多大？ 答案： 解：由图可知，R2阻值为零时电风扇与电阻R1并联，由并联电路特点知， U=UM=U1=220V 由欧姆定律可得，通过R1的电流为 I1=U1R1=220V50Ω=4.4A 由 P=UI 可得，通过电风扇的电流为 IM=PMUM=44W220V=0.2A 所以干路中的电流为 I=I1+IM=4.4A+0.2A=4.6A 答：温控开关闭合，R2阻值调为零时，通过干路的电流为4.6A 解：由题意知，温控开关闭合5min然后断开1min，如此循环，所以通电6min，R1工作时间为 t=5min=300s R1产生的电热为 Q=I12R1t=(4.4A)2×50Ω×300s=2.904×105J 答：R2阻值调为零，当定时开关显示已工作6min时，R1一共产生的热量为 2.904×105J 解：图可知，R1与R2串联，再与电风扇并联，由串联电路特点可知 UR1=U-UR2=220V-20V=200V 此时通过温控电路的电流为 I温控=IR1=UR1R1=220V50Ω=4A 此时温控电路消耗的电功率为 P温控=UI温控=220V×4A=880W 电路消耗的总功率为 P=P温控+PM=880W+44W=924W 答：温控开关闭合，调节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率为924W

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