Question

13．如圖甲所示，是某型號(hào)電壓力鍋簡(jiǎn)化的工作電路．R₀是阻值為484Ω的保溫電阻，R₁是規(guī)格為“220V 800W”的主加熱電阻，R₂是副加熱電阻．用電壓力鍋分為“加熱升壓→保壓→保溫”三階段，通過如圖乙所示的鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)與時(shí)間“（P-t）”關(guān)系圖象可了解其工作過程：接通電源，啟動(dòng)智能控制開關(guān)S，S自動(dòng)接到a．同時(shí)S₁自動(dòng)閉合，電壓力鍋進(jìn)入加熱升壓狀態(tài)；當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)達(dá)80kPa時(shí)，S₁自動(dòng)斷開，進(jìn)入保壓狀態(tài)，當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)降至60kPa時(shí)，S₁又會(huì)自動(dòng)閉合；當(dāng)保壓狀態(tài)結(jié)束，S自動(dòng)接到b，進(jìn)入保溫狀態(tài)．請(qǐng)回答如下問題：
（1）R₁正常工作時(shí)的阻值是多大？
（2）電壓力鍋煮飯時(shí)，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)共耗電0.28kW•h，則R₂的額定功率是多大？
（3）電壓力鍋正常工作時(shí)的最大電流是多大？

Answer 1

分析 （1）已知R₁的額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式可以求出R₁的阻值．
（2）由圖乙所示圖象，求出兩電阻各自的工作時(shí)間，然后根據(jù)電壓力鍋消耗的電能求出電阻R₂的功率．
（3）當(dāng)兩加熱電阻同時(shí)工作時(shí)，電路電流最大，求出電路最大功率，然后由P=UI的變形公式求出電路最大電流

解答 解：（1）由題意知，R₁的額定電壓是220V，額定功率是800W，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}=\frac{22{0}^{2}}{800}$=60.5Ω　 
（2）從“P-t“關(guān)系圖象可得，在加熱升壓與保壓過程中．
R₁工作時(shí)間為t₁=12min=0.2h    
R₂工作時(shí)間為t₂=18min=0.3h
P=$\frac{W}{t}$得
R₁消耗的電能：W₁=P₁t₁=0.8kW×0.2h=0.16kW•h
R₂消耗的電能：W₂=W-W₁=0.28kW•h-0.16kWh=0.12 kW•h  
R₂消耗的電功率：P₂=$\frac{{W}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.12}{0.3}kW$=0.4kW=400W
（3）當(dāng)R₁、R₂同時(shí)工作時(shí)，電路電流達(dá)到最大值P_總=P₁+P₂=800W+400W=1200W
由P=UI可得：
I_最大=$\frac{{P}_{總}(cāng)}{U}=\frac{1200}{220}=\frac{60}{11}$=5.45A
答：（1）R₁正常工作時(shí)的阻值是60.5Ω；　
（2）電壓力鍋煮飯時(shí)，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)共耗電0.28kW•h，則R₂的額定功率是400W；
（3）電壓力鍋正常工作時(shí)的最大電流是5.45A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電阻阻值、電阻功率、求電流問題，由圖象求出各電阻的工作時(shí)間、應(yīng)用電功率公式即可正確解題．