Question

12．小明的爸爸在“淘寶”上購買了一款新型“電烤箱”（如圖甲所示），其原理是利用熱空氣流加熱食物．工作電路圖如圖乙，工作時(shí)，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)斷開，電熱管停止加熱，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)閉合，電熱管重新開始加熱，循環(huán)工作保障箱內(nèi)溫度維持為預(yù)設(shè)溫度．已知電風(fēng)扇的功率為50W，電熱管的電阻R₀為44Ω．求：

（1）正常工作時(shí)電熱管的功率；
（2）用這個(gè)“電烤箱”在一次焙烤雞翅的過程中，定時(shí)開關(guān)設(shè)定為15分鐘，電熱管正常循環(huán)工作時(shí)，P-t圖象如圖丙所示，本次烤雞翅共消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）正常工作時(shí)電熱管兩端的電壓為220V，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出功率；
（2）由電路圖可知，電烤箱工作時(shí)電風(fēng)扇一直在工作，根據(jù)W=Pt求出電風(fēng)扇消耗的電能，再根據(jù)圖象讀出電熱管工作的時(shí)間求出其消耗的電能，兩者之和即為本次焙烤雞翅共消耗的電能．

解答 解：（1）正常工作時(shí)電熱管的功率：
P_R=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44Ω}$=1100W；
（2）當(dāng)焙烤雞翅時(shí)，電風(fēng)扇與電熱管是并聯(lián)關(guān)系，且電風(fēng)扇在15分鐘內(nèi)一直工作：
由P=$\frac{W}{t}$可得，電風(fēng)扇消耗的電能：
W_M=P_Mt_M=50W×15×60s=4.5×10⁴J，
從丙圖可知電熱管在15分鐘內(nèi)，只工作了12min，電熱管消耗的電能：
W_R=P_Rt_R=1100W×12×60s=7.92×10⁵J，
本次焙烤雞翅共消耗的電能：W=W_M+W_R=4.5×10⁴J+7.92×10⁵J=8.37×10⁵J．
答：（1）正常工作時(shí)電熱管的功率為1100W；
（2）本次焙烤雞翅共消耗的電能為8.37×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率和電功的計(jì)算，從電路圖中得出電烤箱工作時(shí)電風(fēng)扇一直工作是關(guān)鍵．