Question

【題目】電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優點于一體，具有省時、省電、安全、環保的優點，是廚房電器的升級產品．圖是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，下表是其部分參數．其中R1是主加熱器，R2是保壓加熱器．接通電路后，開關s自動與觸點a、b接通，開始加熱．當鍋內溫度達到105℃時，開關S自動與a斷開，并與觸點c接通，開始保壓，此時鍋內水溫不變，且未沸騰．現將3.3L初溫為25℃的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作30min．已知消耗的電能有90%被有效利用，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）．求：

額定電壓（V）	220
主加熱器額定功率（W）	880
保壓加熱器額定功率（W）	220
保壓溫度（℃）	105
最大容積（L）	5

（1）電壓力鍋保溫時R2的阻值是多大？

（2）電壓力鍋在加熱狀態時的總電流為多大？

（3）電壓力鍋多少秒后開始保壓？

Answer 1

【答案】（1）電壓力鍋保溫時R2的阻值是220Ω；

（2）電壓力鍋在加熱狀態時的總電流為5A；

（3）電壓力鍋907.2s后開始保壓．

【解析】試題分析：（1）根據保壓加熱器額定功率和額定電壓可求得電壓力鍋保溫時R2的阻值；

（2）加熱狀態時的功率等于主加熱器額定功率和保壓加熱器額定功率之和，根據P=UI求出電壓力鍋中的電流；

（3）先根據密度公式求出水的質量，再根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水溫度達到105℃時吸收的熱量，利用效率公式求出消耗的電能，再根據W=Pt求出電壓力鍋多需要多少時間開始保壓；

解：（1）保溫時，加熱器R2工作，加熱器電功率P2=220W，

R2===220Ω；

（2）電壓力鍋在加熱狀態時的功率P主加熱=880W，P保壓加熱=220W，

根據P=UI可得，電壓力鍋中的電流：

I===5A；

（3）水的體積V=3.3L=3.3dm3=3.3×10﹣3m3，

由ρ=可得，水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×3.3×10﹣3m3=3.3kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×3.3kg×（105℃﹣25℃）=1.1088×106J，

消耗的電能：90%W加熱=Q吸=90%×1.1088×106J=9.9792×105，

根據P=，電壓力鍋加熱到開始保壓的時間：

t加熱===907.2s；

答：（1）電壓力鍋保溫時R2的阻值是220Ω；

（2）電壓力鍋在加熱狀態時的總電流為5A；

（3）電壓力鍋907.2s后開始保壓．