Question

13．如圖甲所示，是某型號電壓力鍋簡化的工作電路．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)工作壓強與時間“（P-t）”關(guān)系圖象可了解其工作過程：接通電源，啟動智能控制開關(guān)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)工作壓強達80kPa時，S₁自動斷開，進入保壓狀態(tài)，當鍋內(nèi)工作壓強降至60kPa時，S₁又會自動閉合；當保壓狀態(tài)結(jié)束，S自動接到b，進入保溫狀態(tài)．請回答如下問題：
（1）R₁正常工作時的阻值是多大？
（2）電壓力鍋煮飯時，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）當兩加熱電阻同時工作時，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工作時間為t₁=12min=0.2h    
R₂工作時間為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R₁、R₂同時工作時，電路電流達到最大值P_總=P₁+P₂=800W+400W=1200W
由P=UI可得：
I_最大=$\frac{{P}_{總}}{U}=\frac{1200}{220}=\frac{60}{11}$=5.45A
答：（1）R₁正常工作時的阻值是60.5Ω；　
（2）電壓力鍋煮飯時，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的最大電流是5.45A．

點評 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間、應(yīng)用電功率公式即可正確解題．