Question

2．如圖甲所示，是一種叫“空氣炸鍋”的用電器，其原理是利用熱空氣流來(lái)加熱食物．工作電路如圖乙所示．工作時(shí)，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，電熱管R停止加熱，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，電熱管R重新開(kāi)始加熱，循環(huán)工作保障箱內(nèi)溫度維持為預(yù)設(shè)溫度．已知正常工作時(shí)，電風(fēng)扇的功率為88W，空氣炸鍋的總功率為1298W．求：

（1）當(dāng)定時(shí)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電熱管停止加熱時(shí)，電路中的電流大小是多少安？
（2）正常工作時(shí)，電熱管R的電阻大小是多少歐，電熱管R的電功率是多少瓦？
（3）使用該空氣炸鍋在一次焙烤玉米的過(guò)程中，定時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)定為20min（即20min內(nèi)定時(shí)開(kāi)關(guān)始終保持閉合狀態(tài)），電熱管正常循環(huán)工作圖象如圖丙所示，則本次焙烤玉米共消耗的電能為多少焦？

Answer 1

分析 （1）電源電壓為220V，分析電路的連接，根據(jù)P=UI求電路中的電流大��；
（2）求出電熱管的功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求其電阻大��；
（3）由圖丙搞清風(fēng)扇和電熱管工作的時(shí)間，根據(jù)W=Pt求各自消耗的能量之和．

解答 （1）當(dāng)定時(shí)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電熱管停止加熱時(shí)，只有電風(fēng)扇工作，電路中的電流大小I=$\frac{P}{U}=\frac{88W}{220V}$=0.4A；
（2）正常工作時(shí)，電風(fēng)扇的功率為88W，空氣炸鍋的總功率為1298W，
電熱管的功率P_加=1298W-88W=1210W，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，電熱管R的電阻大小R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加}}=\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω；
（3）焙烤玉米時(shí)，風(fēng)扇與電熱管并聯(lián)，風(fēng)扇在20分鐘內(nèi)一直工作，
風(fēng)扇消耗的電能W_{風(fēng)扇}=P_{風(fēng)扇}t₁=88W×20×60s=1.056×10⁵J，
由圖丙可知，電熱管在20min內(nèi)，只工作了20min-2min-2min=16min，
所以其消耗的電能W_管=P_管t₂=1210W×16×60s=1.1616×10⁶J，
則本次焙烤玉米共消耗的電能W=1.056×10⁵J+1.1616×10⁶J=1.2672×10⁶J
答：（1）當(dāng)定時(shí)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電熱管停止加熱時(shí)，電路中的電流大小是0.4A；
（2）正常工作時(shí)，電熱管R的電阻大小是40歐，電熱管R的電功率是1210W；
（3）使用該空氣炸鍋在一次焙烤玉米的過(guò)程中，定時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)定為20min（即20min內(nèi)定時(shí)開(kāi)關(guān)始終保持閉合狀態(tài)），電熱管正常循環(huán)工作圖象如圖丙所示，則本次焙烤玉米共消耗的電能為1.2672×10⁶J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電功率、電功公式的計(jì)算及讀圖能力，關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息．