Question

【題目】如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡化電路圖．R1、R2是定值電阻，閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與觸點b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時電壓力鍋的功率P1=1100W，通過R1的電流為I1，當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時，S2自動與觸點b斷開并與觸電a接通，S1仍閉合．電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，此時電壓力鍋的功率為P2 ，通過R2的電流為I2．圖丙是表示做好某次飯的過程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率與時間的關(guān)系．已知I1=5I2．求：

（1）電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時，通過電阻R1的電流．

（2）電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時的功率P2 ．

（3）做好這次飯總共消耗的電能．

（4）用電高峰期，電路的實際電壓為198V，電壓力鍋做好同樣一次飯，處于加熱過程實際需要的時間．（不考慮能量損失，結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）5A；（2）220W；（3）7.92×105J；（4）741s

【解析】

（1）閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與觸點b接通時，電路為R1的簡單電路，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，根據(jù)P=UI求出通過電阻R1的電流；

（2）當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時，S2自動與觸點b斷開并與觸電a接通，此時電路為R2的簡單電路，根據(jù)I1=5I2求出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出保壓狀態(tài)時的功率；

（3）由圖丙可知加熱和保壓時的通電時間，根據(jù)W=Pt求出兩種狀態(tài)下消耗的電能，兩者之和即為做好這次飯總共消耗的電能；

（4）不考慮能量損失，做好同樣一次飯需要消耗的電能相等，根據(jù)W=t得出等式即可求出處于加熱過程實際需要的時間．

(1)閉合開關(guān)S1,開關(guān)S2與觸點b接通時,電路為R1的簡單電路，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，

由P=UI可得,通過電阻R1的電流：

I1===5A；

(2)當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時,S2自動與觸點b斷開并與觸電a接通,此時電路為R2的簡單電路，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，

由I1=5I2可得，此時電路中的電流：

I2=I1=×5A=1A，

則保壓狀態(tài)時的功率：

P2=UI2=220V×1A=220W；

(3)由圖丙可知,加熱時間t1=10min=600s,保壓時間t2=20min10min=10min=600s，

由P=可得，做好這次飯總共消耗的電能：

W=W1+W2=P1t1+P2t2=1100W×600s+220W×600s=7.92×105J，

(4)不考慮能量損失,做好同樣一次飯在加熱狀態(tài)下消耗的電能相等,即W1=W1實，

所以,根據(jù)W=t可得：t1=t1實，

解得：t1實=t1=×600s≈741s.