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(diǎn)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，S1自動與觸點(diǎn)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）用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為200V，電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物�，處于加熱過程實(shí)際需要的時間。（不考慮能量損失）

Answer 1

【答案】
（1）解：由題，閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通，R1接入電路，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，根據(jù)P=UI，通過電阻R1的電流：I1= ==5A

答：力鍋處于加熱狀態(tài)時，通過電阻R1的電流為5A；

（2）解：閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與觸點(diǎn)a接通，R2接入電路，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，

根據(jù)P=UI得：U= ，

所以 = ，

已知I1=5I2．

即：= ，解得：P2=220W

答：電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時的功率P2為220W；

（3）解：根據(jù)Q=W= t，

電路的實(shí)際電壓為200V，加熱狀態(tài)下需要熱量相同，Q1=Q1′，

則： t1= t1′，(或求出R1)

代入數(shù)據(jù)，解得：t1′=12.1min

答：用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為200V，電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物�，處于加熱過程實(shí)際需要的時間為12.1min。

【解析】（1）已知加熱狀態(tài)下的功率和電源電壓，由P=UI計算通過電阻R1的電流；
（2）已知加熱和保壓電流關(guān)系，求出保壓電流，根據(jù)P=UI列式計算保壓功率；
（3）同樣一次飯需要的熱量是相等的，根據(jù)Q=W=t計算實(shí)際電壓為210V時需要的時間．