Question

【題目】如圖1甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡(jiǎn)化電路圖．R1、R2是定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S1 ， 開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率P1=1000W，通過(guò)R1的電流為I1；當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，S2自動(dòng)與觸點(diǎn)b斷開(kāi)并與觸電a接通，S1仍閉合，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率為P2 ， 通過(guò)R2的電流為I2 ． 圖2是表示做好某次飯的過(guò)程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率與時(shí)間的關(guān)系．已知I1=5I2 ． 求：
（1）電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流．
（2）電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時(shí)的功率P2 ．
（3）用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為198V，電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物�，處于加熱過(guò)程實(shí)際需要多少秒？（不考慮能量損失）（結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

【答案】
（1）解：由題知，閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通，只有R1接入電路，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，

根據(jù)P=UI可得，通過(guò)電阻R1的電流：

I1= = ≈4.55A；

（2）解：S1閉合，S2與觸電a接通，電路中只有R2接入電路中，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，通過(guò)R2的電流為I2，

由題知，I1=5I2，所以：

I2= I1= ×4.55A=0.909A，

保壓狀態(tài)的功率：P2=UI2=220V×0.909A≈200W；

（3）解：220V加熱狀態(tài)下，由P= 可得，R1的電阻：

R1= = =48.4Ω，

電路的實(shí)際電壓為198V，加熱狀態(tài)的實(shí)際功率：

P實(shí)= = =810W，

不考慮能量損失，要把飯煮熟需要熱量相同，即：Q1=Q實(shí)，

由Q=W=Pt有：P1t1=P實(shí)t實(shí)，

由圖象可知，t1=10min=600s，

所以t實(shí)= = =741s．

【解析】（1）閉合開(kāi)關(guān)S1 ， 開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)只有R1接入電路，由P=UI計(jì)算通過(guò)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，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，通過(guò)R2的電流為I2 ， 由I1=5I2計(jì)算出I2 ， 由P=UI計(jì)算保壓狀態(tài)的功率P2；（3）由P= 計(jì)算R1的電阻，再計(jì)算實(shí)際電壓為198V時(shí)，加熱狀態(tài)的實(shí)際功率；根據(jù)同樣做好一次飯需要的熱量是相等的，由Q=W=Pt計(jì)算實(shí)際加熱時(shí)間．