Question

【題目】如圖甲是某型號電壓力鍋簡化的工作電路圖，R0是保溫電阻，R1是主加熱電阻，R2是副加熱電阻。電壓力鍋煮飯分為“加熱升壓→保壓→保溫”三個階段，通過如圖乙所示的鍋內(nèi)氣體壓強p與時間t的關系圖像可了解其工作過程：接通電源，啟動智能控制開關S，S自動接到a， 同時S1自動閉合， 電壓力鍋進入加熱升壓狀態(tài)； 當鍋內(nèi)氣體壓強達到180kPa時，S1自動斷開，進入保壓狀態(tài)，當鍋內(nèi)氣體壓強降至160kPa時，S1又會自動閉合；當保壓狀態(tài)結束，飯就熟了，S自動接到b，進入保溫狀態(tài)。整個工作過程消耗的總的電功率P與時間t的關系如圖丙所示。問：

(1)R0、R1和R2的阻值分別是多大？

(2)電壓力鍋煮飯時，從正常加熱升壓到保壓狀態(tài)結束，共消耗的電能是多少？

(3)電壓力鍋處于保溫狀態(tài)時鍋內(nèi)溫度保持不變，處于升壓狀態(tài)時的散熱功率與保溫狀態(tài)相同，則電壓力鍋處于升壓狀態(tài)時的加熱效率是多少？

Answer 1

【答案】(1)484Ω，60.5Ω，242Ω；(2)0.22kWh；(3)90%

【解析】

（1）在升壓狀態(tài)下，R1和R2并聯(lián)同時正常工作；在保壓狀態(tài)下只有R1單獨正常工作；利用，求出各個電阻的阻值；

（2）根據(jù)圖象明確升壓狀態(tài)和保壓狀態(tài)的時間及功率，利用公式得到消耗的總電能；

（3）處于升壓狀態(tài)時的散熱功率與保溫狀態(tài)相同，根據(jù)，求出電壓力鍋處于升壓狀態(tài)時的加熱效率。

(1)由丙圖可知，在0~6min，此過程為升壓狀態(tài)，R1和R2并聯(lián)接入電路當中，電路的總功率P總=1000W；在6~9min與12~15min，此過程為保壓狀態(tài)，只有R2接入電路當中，電路的總功率；5~18min，此過程為保溫狀態(tài)，只有R0接入電路當中，電路的總功率P0 =100W；在15~18min，此過程為保溫狀態(tài)，只有R0接入電路當中，由得，電阻R0的阻值

在升壓狀態(tài)下，R1和R2并聯(lián)，此時，則

由得，電阻R1的阻值

在保壓狀態(tài)下，只有R2接入電路當中，由得，電阻R2的阻值

(2)由題意和圖乙、丙可知，電壓力鍋煮飯時，從正常加熱升壓到保壓狀態(tài)結束，R1的工作時間為

R2工作時間

t2=18min=0.3h

由 可得，此過程電壓力鍋消耗的電能

電壓力鍋消耗的電能為0.22kW·h。

(3)處于升壓狀態(tài)時的散熱功率與保溫狀態(tài)相同，則電壓力鍋處于升壓狀態(tài)時的加熱效率

答：(1) R0、R1和R2的阻值分別是484Ω，60.5Ω，242Ω；

(2)電壓力鍋煮飯時，從正常加熱升壓到保壓狀態(tài)結束，耗的電能是0.22kW·h；

(3)電壓力鍋處于升壓狀態(tài)時的加熱效率是90%。