Question

电饭锅的原理如图19所示，煮饭时开关S是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S自动断开，黄灯亮．

（1）请在图中灯泡旁的相应虚线框中填上“红”或“黄”．
（2）通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么？
（3）大勇拆下了他家电饭锅的电热板，并借助于实验室里的器材用伏安法测出了通过发热板的电压和电流，清你根据下图中示数算出该电热板测量时的电阻．

（4）大勇又仔细看了一下他家的电饭锅的铭牌，上面写着“220V 800W”，请你帮着算出大勇家的电饭锅的正常工作时的电阻．与实验测出的数据相等吗？为什么不等？

Answer

（1）电饭锅煮饭和保温的工作原理：当煮饭时开关S是闭合的，把蓝色区域的保温电阻R、保护黄灯的电阻R2、黄灯短路，红色区域的发热板、红灯和保护红灯的电阻R1工作，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S自动断开，蓝色区域和红色区域是串联的，蓝色区域和红色区域的所有元件都工作，红灯和黄灯都亮．

（2）1标准大气压下，水的沸点为100℃，温度达不到103℃，开关不会自动断开．
（3）读出电流表和电压表的示数，根据欧姆定律计算电阻．
（4）利用电饭锅上的额定电压和额定功率，根据R正=计算电阻．然后进行比较得出原因．
【解析】
（1）当煮饭时开关S是闭合的，把蓝色区域短路，红色区域各元件工作，煮饭时红色指示灯亮，所以右框中填“红”．
饭熟后，保温时开关S自动断开，蓝色区域和红色区域是串联的，蓝色区域和红色区域的所有元件都工作，黄灯又亮．所以左框中填“黄”．
故答案为：左框中填“黄”，右框中填“红”．
（2）在通常情况下（1标准大气压下），水的沸点为100℃，且加热温度不会升高，所以温度达不到103℃，开关不会自动断开．
（3）电压表使用的0～15V量程，示数是6V，电流表使用的0～0.6A量程，示数是0.5A．
∴R测===12Ω．
答：伏安法测得电饭锅电阻是12Ω．
（4）电饭锅正常工作时，额定电压是220V，额定功率是800W，
∴R正===60.5Ω．
R测≠R正，因为工作时温度高，导体的电阻随温度的升高而增大．
答：电饭锅的正常工作时的电阻是60.5Ω．与实验测出的数据不相等．因为工作时温度高，导体的电阻随温度的升高而增大．