Question

小麗家有一臺多功能電熱鍋，工作原理圖如下．銘牌上的部分數(shù)字已經(jīng)模糊不清，小麗為了知道電熱鍋各檔的功率情況，把家里其他用電器關(guān)閉，只閉合電熱鍋上其中一檔的開關(guān)，觀察家里電能表轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)所轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)，并記錄在下表中．

表一

閉合的開關(guān)	所用時間t/min	表盤轉(zhuǎn)數(shù)n/r	功率P/W
S1	1	15	300
S2	1	30	600
S3	1	45

表二

功率 開關(guān)		900W
S1 S2 S3	● ○ ●	● ● ○

（1）請將表格一補充完整．
（2）表二是小麗設(shè)計的電熱鍋使用時幾種不同的功率組合，“●”表示對應(yīng)開關(guān)閉合，請你在表格第一行填上對應(yīng)的功率．
（3）假設(shè)在用電高峰期，電熱鍋兩端的實際電壓為200伏，則只閉合S₂時，電熱鍋每分鐘消耗多少電能？（不考慮電阻隨溫度變化）

Answer 1

解：（1）只閉合S₃，1min消耗的電能：
W₃=×1kW?h=×3.6×10⁶J=54000J，
P₃===900W；
（2）表二中是同時閉合S₁、S₃，此時電熱鍋的總功率：
P₁₃=P₁+P₃=300W+900W=1200W；
（3）∵P=UI=，
∴R₂===Ω，
電熱鍋兩端的實際電壓為200伏，則只閉合S₂時，電飯鍋消耗的電能：
W=t=×60s≈29752J．
答：（1）補充表格如下：

閉合的開關(guān)	所用時間t/min	表盤轉(zhuǎn)數(shù)n/r	功率P/W
S1	1	15
S2	1	30
S3	1	45	900

（2）第一行對應(yīng)的功率見下表：

功率 開關(guān)	1200
S1 S2 S3	● ○ ●	● ● ○

（3）電熱鍋每分鐘消耗29752J電能．

分析：（1）從電能表表盤上得出“3000r/kW?h”是指每消耗1kW?h的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，知道只閉合S₃時，1min轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，求出1min消耗的電能，根據(jù)電功率定義式求此時電功率；
（2）表二中是同時閉合S₁、S₃，此時兩電阻絲并聯(lián)，電熱鍋的功率等于兩電阻絲的電功率之和，根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)求此時電熱鍋的總功率：
（3）根據(jù)表一中數(shù)據(jù)，利用P=UI=求電阻絲R₂的電阻，再利用W=t求此時電熱鍋1min消耗的電能．
點評：本題考查了學(xué)生對電能的計算、電功率的計算，認真審題從表格和表盤得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵，計算時靈活選用公式．