Question

19．電熱安全壓力鍋徹底解決了壓力鍋的安全問(wèn)題，解除了普通壓力鍋困擾消費(fèi)者多年的安全隱患；省時(shí)省電（比普通電飯鍋節(jié)電30%以上）．如圖是某款電壓力鍋及銘牌：（水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃））

額定電壓	220V	額定容量	5L
額定功率	900W	工作壓力	50-80kPa
工作功率	50Hz	型號(hào)	M50

（1）你認(rèn)為該電壓力鍋應(yīng)該選用兩孔插座還是三孔插座，為什么？
（2）若實(shí)際電壓為198V，該電壓力鍋實(shí)際功率是多少？
（3）在該電壓力鍋中裝入3kg初溫為30℃的水，當(dāng)加熱到120℃時(shí)剛好沸騰，水吸收了多少熱量？
（4）該安全電壓力鍋在正常工作0.5h消耗的電能是0.315kW•h，通過(guò)計(jì)算判斷該電壓力鍋是間歇通電，還是持續(xù)通電工作？

Answer 1

分析 （1）三孔插座比兩孔插座中多出的一個(gè)孔是用來(lái)接地線的；目的就是為了防止觸電；
（2）已知壓力鍋的額定電壓和額定功率，利用R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算出電阻；根據(jù)公式出P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算實(shí)際功率；
（3）質(zhì)量3kg初溫為30℃的水加熱到120℃，吸收的熱量利用公式Q_吸=cm（t-t₀）即可求出；
（4）比較電壓力鍋在正常工作0.5h消耗的電能與實(shí)際消耗的電能，或比較電壓力鍋在正常工作時(shí)消耗0.315kWh的電能所用的時(shí)間與實(shí)際工作時(shí)間0.5h是否一致即可得出工作的特點(diǎn)．

解答 解：（1）該電壓力鍋應(yīng)該選用三孔插座；原因：為了防止電熱安全壓力鍋的金屬外殼因漏電而發(fā)生觸電事故，故使用比兩孔插座中多出的一個(gè)接地孔的三孔插座；
（2）壓力鍋的額定電壓：U_額=220V，額定功率：P_額=900W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，壓力鍋的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{900W}$≈53.78Ω；
壓力鍋的實(shí)際功率：P實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（198V）^{2}}{53.78Ω}$=729W；
（3）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（120℃-30℃）=1.134×10⁶J；
（4）電壓力鍋在正常工作時(shí)消耗0.315kWh的電能所用的時(shí)間：
 t=$\frac{W}{{P}_{額}}$=$\frac{0.135kW•h}{0.9kW}$=0.35h＜0.5h；
由此可知壓力鍋沒(méi)有持續(xù)通電工作，而是間歇通電工作．
答：（1）三孔插座；為了防止電熱安全壓力鍋的金屬外殼因漏電而發(fā)生觸電事故；
（2）電壓力鍋實(shí)際功率是729W；
（3）水吸收了1.134×10⁶J的熱量；
（4）電壓力鍋是間歇通電．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)電壓力鍋考查了電學(xué)的幾個(gè)基本知識(shí)點(diǎn)，注意正常工作是指實(shí)際電壓等于額定電壓的狀態(tài)．