問題詳情:
如圖1*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S1,開關S2與觸點b接通,電壓力鍋處於加熱狀態,此時電壓力鍋的功率P1=1000W,通過R1的電流為I1;當鍋內的氣壓達到設定值時,S2自動與觸點b斷開並與觸電a接通,S1仍閉合,電壓力鍋處於保壓狀態,此時電壓力鍋的功率為P2,通過R2的電流為I2.圖2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係.已知I1=5I2.求:
(1)電壓力鍋處於加熱狀態時,通過電阻R1的電流.
(2)電壓力鍋處於保壓狀態時的功率P2.
(3)用電高峰期,電路的實際電壓為198V,電壓力鍋做好同樣一次飯,處於加熱過程實際需要多少秒?(不考慮能量損失)(結果保留整數)
【回答】
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)閉合開關S1,開關S2與觸點b接通,電壓力鍋處於加熱狀態,此時只有R1接入電路,由P=UI計算通過R1的電流I1;
(2)S1閉合,S2與觸電a接通,電路中只有R2接入電路中,電壓力鍋處於保壓狀態,通過R2的電流為I2,由I1=5I2計算出I2,由P=UI計算保壓狀態的功率P2;
(3)由P=計算R1的電阻,再計算實際電壓為198V時,加熱狀態的實際功率;根據同樣做好一次飯需要的熱量是相等的,由Q=W=Pt計算實際加熱時間.
【解答】解:
(1)由題知,閉合開關S1,開關S2與觸點b接通,只有R1接入電路,電壓力鍋處於加熱狀態,
根據P=UI可得,通過電阻R1的電流:
I1==≈4.55A;
(2)S1閉合,S2與觸電a接通,電路中只有R2接入電路中,電壓力鍋處於保壓狀態,通過R2的電流為I2,
由題知,I1=5I2,所以:
I2=I1=×4.55A=0.909A,
保壓狀態的功率:P2=UI2=220V×0.909A≈200W;
(3)220V加熱狀態下,由P=可得,R1的電阻:
R1===48.4Ω,
電路的實際電壓為198V,加熱狀態的實際功率:
P實===810W,
不考慮能量損失,要把飯煮熟需要熱量相同,即:Q1=Q實,
由Q=W=Pt有:P1t1=P實t實,
由圖象可知,t1=10min=600s,
所以t實===741s.
答:(1)電壓力鍋處於加熱狀態時,通過電阻R1的電流為4.55A.
(2)電壓力鍋處於保壓狀態時的功率P2為200W.
(3)用電高峰期,電路的實際電壓為198V,電壓力鍋做好同樣一次飯,處於加熱過程實際需要741s.
知識點:電功率
題型:計算題