Question

11．電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點于一體，既安全又節(jié)能．圖為某型號電壓力鍋的工作原理圖，R₁、R₂分別是主加熱器和保壓加熱器，額定電壓均為220V，R₁的額定功率為880W．接通電路，開關(guān)S自動與觸點a、b閉合，開始加熱，當(dāng)鍋內(nèi)水溫達到105℃時，S自動與a、b斷開，并與觸點c接通，接通保壓加熱器，此時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰．求：
（1）在加熱狀態(tài)下，電壓力鍋正常工作時，通過R₁的電流；
（2）在保壓狀態(tài)下，加熱器正常工作1h耗電0.2kW•h，求R₂的阻值．
（3）某次使用這種型號的電壓力鍋做飯共用時27min，其中加熱15min，求共消耗電能多少千瓦時．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，在加熱狀態(tài)下，R₁與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=UI求出通過R₁的電流；
（2）在保壓狀態(tài)下，電路為R₂的簡單電路，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出保溫功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂的阻值；
（3）加熱時R₁與R₂均工作，保溫時只有R₂工作，則R₁工作的時間為15min，R₂工作的時間為27min，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出電壓力鍋消耗的電能．

解答 解：（1）由題意可知，在加熱狀態(tài)下，R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且電壓力鍋正常工作，
所以，通過R₁的電流：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（2）在保壓狀態(tài)下，電路為R₂的簡單電路，則R₂的功率：
P₂=$\frac{{W}_{2}}{t}$=$\frac{0.2kW•h}{1h}$=0.2kW=200W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{200W}$=242Ω；
（3）加熱時R₁與R₂均工作，保溫時只有R₂工作，
則R₁工作的時間t₁=15min=0.25h，R₂工作的時間t₂=27min=0.45h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電壓力鍋消耗的電能：
W_總=W₁+W₂=P₁t₁+P₂t₂=880×10^-3kW×0.25h+200×10^-3kW×0.45h=0.31kW•h．
答：（1）在加熱狀態(tài)下，電壓力鍋正常工作時，通過R₁的電流為4A；
（2）R₂的阻值為242Ω；
（3）共消耗電能0.31千瓦時．

點評 本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意得出加熱和保溫時電路的連接方式的判斷．