Question

【題目】如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡化電路圖。R1、R2是定值電阻，閉合開關S1，開關S2與觸點b接通，電壓力鍋處于加熱狀態，此時電壓力鍋的功率P1=1100W，通過R1的電流為I1；當鍋內的氣壓達到設定值時，S2自動與觸點b斷開并與觸電a接通，S1仍閉合，電壓力鍋處于保壓狀態，此時電壓力鍋的功率為P2，通過R2的電流為I2。圖丙是表示做好某次飯的過程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率與時間的關系。已知I1=4I2.，求：

(1)電壓力鍋處于加熱狀態時，通過電阻R1的電流；

(2)利用(1)加熱狀態時能量的42%燒水，能使多少千克40℃的水燒開？（1個大氣壓）

(3)電壓力鍋處于保壓狀態時的功率P2；

(4)用電高峰期，在不考慮能量損失的情況下，電路的實際電壓為200V，電壓力鍋做好同樣一次飯，處于加熱過程實際需要多少秒？（溫馨提示：過程用分數，結果是整數 ；也可以先用公式表示，最后通過約分計算結果）

Answer 1

【答案】(1)5A；(2)1.1kg；(3)275W；(4)726s

【解析】

(1) 閉合開關S1，開關S2與觸點b接通，電壓力鍋處于加熱狀態，此時電壓力鍋的功率P1=1100W，可得，通過R1的電流

I1=P1U=1100W×220V=5A

(2)由P1=1100W，圖丙可知，加熱時間是10min，即600s，加熱狀態時能量的42%燒水，可得40℃的水燒開的質量為

(3)已知 I1=4I2，由P=UI可得

整理可得，電壓力鍋處于保壓狀態時的功率P2為

(4) 不考慮能量損失，做好同樣一次飯在加熱狀態下消耗的電能相等，即，所以，根據可得

答：(1)電壓力鍋處于加熱狀態時，通過電阻R1的電流為5A；

(2)利用(1)加熱狀態時能量的42%燒水，能使1.1千克40℃的水燒開；

(3)電壓力鍋處于保壓狀態時的功率P2為275W；

(4)用電高峰期，在不考慮能量損失的情況下，電路的實際電壓為200V，電壓力鍋做好同樣一次飯，處于加熱過程實際需要726秒。