Question

【題目】圖甲是一種新型家用電器﹣電壓力鍋，圖乙是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，表中數據是其部分參數．其中R是主加熱器，R0是保壓加熱器．接通電路后，開關S自動與觸電a、b接通，開始加熱．當鍋內溫度達到105℃．開光S自動與a、b斷開，開始保壓，此時鍋內水溫不高，且未沸騰．現將5kg初溫為25℃的水加入電壓鍋中，接通電路使其正常運行30min，熱量損耗不計，已知水的比熱容為4.2×103J/kg℃）．求

額定電壓（V）	220
主加熱噐額定功率（W）	880
保壓加熱器額定功率（W）	120
保壓溫度（℃）	105
最大盛水量（kg）	6

①電壓力鍋加熱狀態時主加熱噐R的電阻
②電壓力鍋多少min后開始保壓？
③電壓力鍋在此30min內保壓時所消耗的電能．

Answer 1

【答案】①已知主加熱噐額定功率P主加熱=880W，
根據P= 可得，電壓力鍋加熱狀態時主加熱噐R的電阻：
R= = =44Ω；
②水吸收的熱量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×5kg×（105℃﹣25℃）=1.68×106J，
消耗的電能：
W加熱=Q吸=1.68×106J，
根據W=Pt，電壓力鍋加熱到開始保壓的時間：
t加熱= = =1680s；
③30min內保溫的時間：
t保溫=t﹣t加熱=30×60s﹣1680s=120s，
保溫時消耗的電能：
W保溫=P保溫t保溫=200W×120s=2.4×104J，
電壓力鍋在此30min內消耗的電能：
W=W加熱+W保溫=1.68×106J+2.4×104J=1.704×106J．
答：①電壓力鍋加熱狀態時主加熱噐R的電阻為44Ω；②電壓力鍋120s后開始保壓；③電壓力鍋在30min內消耗的電能為1.704×106J．
【解析】①根據主加熱器額定功率和額定電壓可求得電壓力鍋加熱時R的阻值；②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；③30min減去加熱到保溫的時間極為保溫時的時間，根據W=Pt求出保溫時消耗的電能，然后加上加熱時消耗的電能即為電壓力鍋在30min內消耗的電能．
本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到密度公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的應用，關鍵是知道正常工作30min是指加熱時間和保壓時間的和．