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=1000W，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2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=5I2 ． 求：

（1）電壓力鍋處于加熱狀態時，求通過電阻R1的電流．
（2）求電壓力鍋處于保壓狀態時的功率P2 ．
（3）用電高峰期，電路的實際電壓為210V，電壓力鍋做好同樣一次飯，求處于加熱過程實際需要的時間．（不考慮能量損失）

Answer 1

【答案】
（1）

【解答】解：

由題，閉合開關S1，開關S2與觸點b接通，R1接入電路，電壓力鍋處于加熱狀態，

根據P=UI，

通過電阻R1的電流：I1==≈4.5A

答：電壓力鍋處于加熱狀態時，通過電阻R1的電流為4.5A

（2）

【解答】解：

閉合開關S1，開關S2與觸點a接通，R2接入電路，電壓力鍋處于保壓狀態，

根據P=UI得：U=，

所以=，

已知I1=5I2．

即：=，解得：P2=200W

答：電壓力鍋處于保壓狀態時的功率P2為200W

（3）

【解答】解：

根據Q=W=t，

電路的實際電壓為210V，加熱狀態下需要熱量相同，Q1=Q1′，

則：t1=t1′，

即：×10min=×t1′，解得：t1′≈10.98min．

答：用電高峰期，電路的實際電壓為210V，電壓力鍋做好同樣一次飯，處于加熱過程實際需要的時間為10.98min．

【解析】（1）已知加熱狀態下的功率和電源電壓，由P=UI計算通過電阻R1的電流；
（2）已知加熱和保壓電流關系，電壓相等，根據P=UI列式計算保壓功率；
（3）同樣一次飯需要的熱量是相等的，根據Q=W=t計算實際電壓為210V時需要的時間．