Question

9．如圖1所示是一種加工食品的烤箱電路圖，其中R₁是標(biāo)有“220V 1000W”字樣的電熱絲，由一個(gè)間歇式工作電源提供電能，其電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示．圖3是電熱絲的I-U圖象（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

（1）當(dāng)變阻器滑片置于最左端，電路處于通電狀態(tài)時(shí)通過R₁的電流為4.5A． 
（2）當(dāng)R₁兩端的電壓為200V時(shí)，電熱絲的電阻為45.5Ω． 
（3）調(diào)節(jié)變阻器滑片使R₁兩端的電壓為200V，求此時(shí)電路的總功率． 
（4）將變阻器滑片置于最左端，閉合開關(guān)S，求電烤箱在10小時(shí)內(nèi)消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)變阻器滑片置于最左端，此時(shí)為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)“R₁是標(biāo)有“220V 1000W”字樣”可求得R₁的電阻，利用I=$\frac{U}{R}$可求得電路處于通電狀態(tài)時(shí)通過R₁的電流；
（2）根據(jù)圖象查的當(dāng)R₁兩端的電壓為200V時(shí)的電流，然后利用歐姆定律可求得電熱絲的電阻；
（3）根據(jù)圖象查的當(dāng)R₁兩端的電壓為200V時(shí)的電流，根據(jù)P=UI可求得此時(shí)電路的總功率；
（4）根據(jù)圖象可知，電烤箱在1小時(shí)內(nèi)工作45min，由W=Pt可求得電烤箱在10小時(shí)內(nèi)消耗的電能．

解答 解：（1）由P=UI可得，R₁=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
電路處于通電狀態(tài)時(shí)通過R₁的電流I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1000W}{220V}$=4.5A；
（2）由圖象可得，當(dāng)R₁兩端的電壓為200V時(shí)的電流I′=4.4A，
則電熱絲的電阻R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{200V}{4.4A}$=45.5Ω，
（3）由圖象可得，當(dāng)R₁兩端的電壓為200V時(shí)的電流I′=4.4A，
此時(shí)電路的總功率P=UI=220V×4.4Ω=968W；
（4）將變阻器滑片置于最左端，實(shí)際功率P_實(shí)際=1000W=1kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，
電烤箱在10小時(shí)內(nèi)消耗的電能：
W=Pt=1kW×10×$\frac{45}{60}$h=7.5kW•h．
故答案為：（1）4.5；（2）45.5；
（3）此時(shí)電路的總功率為968W；
（4）電烤箱在10小時(shí)內(nèi)消耗的電能為7.5kW•h．

點(diǎn)評(píng) 本題考查消耗的電能、電流、電阻和實(shí)際功率的計(jì)算，關(guān)鍵是各種公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會(huì)從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．