Question

【題目】下圖所示的是一種用來(lái)煎烤食物的雙面電餅鐺，它的上、下盤既可以同時(shí)加熱，也可以在把手處掀起上盤（是上盤轉(zhuǎn)軸所在的位置），使用下盤單獨(dú)加熱。

（1）圖甲中，若要用最小的力掀起電餅鐺的上盤，請(qǐng)畫出這個(gè)最小的力的示意圖。

（________）

（2）若電餅鐺的上盤可以近似地看成是一個(gè)質(zhì)地均勻的圓盤，其直徑為，質(zhì)量為，則將上盤由圖甲所示的位置掀起至圖乙所示的豎直位置，人手克服上盤重力所做的功約是多少焦_______？

（3）電餅鐺簡(jiǎn)化的內(nèi)部電路如圖丙所示。閉合電源開關(guān)，當(dāng)溫控開關(guān)接接線柱“2”時(shí)，下盤開始加熱，再閉合開關(guān)，上盤也開始加熱；當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)接接線柱“1”，進(jìn)入保溫狀態(tài)。電餅鐺的部分參數(shù)如丁表所示，若某次煎烤食物時(shí)發(fā)現(xiàn)指示燈、和發(fā)光的時(shí)間分別為12、10和5，則此次煎烤食物的過(guò)程中，電餅鐺消耗的電能是多少焦________？（不計(jì)電路中指示燈消耗的電能）

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）根據(jù)杠桿平衡條件，若要用力掀起電餅鐺的上盤，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最大，則動(dòng)力最小。由圖可知，當(dāng)OA連線為力臂時(shí)，動(dòng)力臂最大，此時(shí)動(dòng)力最小。過(guò)A點(diǎn)作OA的垂線，方向向斜上方，如圖：

（2）若電餅鐺的上盤可以近似地看成是一個(gè)質(zhì)地均勻的圓盤，其直徑為24cm，將上盤由圖甲所示的位置掀起至圖乙所示的豎直位置，則重心在重力的方向上移動(dòng)的距離為，

人手克服上盤重力所做的功。

（3）由題，閉合電源開關(guān)S1，當(dāng)溫控開關(guān)S2接接線柱“2”時(shí)，下盤開始加熱，再閉合開關(guān)S3，上盤也開始加熱；當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，溫控開關(guān)S2自動(dòng)轉(zhuǎn)接接線柱“1”，進(jìn)入保溫狀態(tài)。燈泡L1、L2、L3分別與電阻R1、R2、R3并聯(lián)，三個(gè)燈泡的發(fā)光時(shí)間即為所并聯(lián)電阻的工作時(shí)間，故此次煎烤食物的過(guò)程中，電餅鐺消耗的電能

。