Question

【題目】如圖甲所示為一臺(tái)電壓力鍋，它結(jié)合了高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)，具有省時(shí)省電、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，很受人們喜愛。它有加熱、保溫、斷電的功能，其內(nèi)部簡化的電路如圖乙所示，開關(guān)S可根據(jù)設(shè)定在“1”“2”“3”擋之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換，某次煮飯時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示。

(1)已知電阻的阻值是的7倍，那么這個(gè)電壓力鍋的加熱功率是保溫功率的多少倍？

(2)此次煮飯時(shí)，前3min內(nèi)電能表（如丁圖所示）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了160轉(zhuǎn)，電壓力鍋的加熱功率是多少？問此次煮飯總共消耗了多少電能？

(3)電壓力鍋省時(shí)省電的原因是鍋內(nèi)氣壓比一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓高，那么水的沸點(diǎn)就會(huì)高于100℃。當(dāng)時(shí)的大氣壓為，限壓閥的質(zhì)量為，排氣孔的內(nèi)徑為。請(qǐng)推導(dǎo)出這個(gè)電壓力鍋工作時(shí)，鍋內(nèi)的最高氣壓的表達(dá)式。

Answer 1

【答案】(1)8；(2)800W；1.08×106J；(3)

【解析】

(1)當(dāng)開關(guān)S設(shè)定在“1”擋時(shí)，只有電阻R1工作，電路的電阻最小，由可知電路的功率較大，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)， 當(dāng)開關(guān)S設(shè)定在“2”擋時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，由可知電路的功率較小，電壓力鍋處于保溫狀態(tài)，所以，電壓力鍋的加熱功率與保溫功率之比

(2)此次煮飯時(shí)，前3min消耗的電能為

時(shí)間

壓力鍋的加熱功率

壓力鍋的加熱階段消耗的電能

電壓力鍋的加熱功率是保溫功率的8倍，所以保溫功率為

壓力鍋的保溫階段消耗的電能

此次煮飯總共消耗的電能

W=W1+W2=9.6×105J+1.2×105J=1.08×106J

(3)根據(jù)力的平衡可知，限壓閥處于平衡狀態(tài)，所以

p=p0+=p0+= p0+

答：(1)電壓力鍋的加熱功率是保溫功率的8倍；

(2)電壓力鍋的加熱功率是800W；此次煮飯總共消耗了1.08×106J的電能；

(3)電壓力鍋工作時(shí)鍋內(nèi)的最高氣壓是p0+。