Question

12．小明的爸爸在“淘寶”上購買了一款新型“電烤箱”（如圖甲所示），其原理是利用熱空氣流加熱食物．工作電路圖如圖乙，工作時，當電烤箱內溫度高于預設溫度時，溫控開關自動斷開，電熱管停止加熱，當電烤箱內溫度低于預設溫度時，溫控開關自動閉合，電熱管重新開始加熱，循環(huán)工作保障箱內溫度維持為預設溫度．已知電風扇的功率為50W，電熱管的電阻R₀為44Ω．求：

（1）正常工作時電熱管的功率；
（2）用這個“電烤箱”在一次焙烤雞翅的過程中，定時開關設定為15分鐘，電熱管正常循環(huán)工作時，P-t圖象如圖丙所示，本次烤雞翅共消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）正常工作時電熱管兩端的電壓為220V，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出功率；
（2）由電路圖可知，電烤箱工作時電風扇一直在工作，根據W=Pt求出電風扇消耗的電能，再根據圖象讀出電熱管工作的時間求出其消耗的電能，兩者之和即為本次焙烤雞翅共消耗的電能．

解答 解：（1）正常工作時電熱管的功率：
P_R=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44Ω}$=1100W；
（2）當焙烤雞翅時，電風扇與電熱管是并聯關系，且電風扇在15分鐘內一直工作：
由P=$\frac{W}{t}$可得，電風扇消耗的電能：
W_M=P_Mt_M=50W×15×60s=4.5×10⁴J，
從丙圖可知電熱管在15分鐘內，只工作了12min，電熱管消耗的電能：
W_R=P_Rt_R=1100W×12×60s=7.92×10⁵J，
本次焙烤雞翅共消耗的電能：W=W_M+W_R=4.5×10⁴J+7.92×10⁵J=8.37×10⁵J．
答：（1）正常工作時電熱管的功率為1100W；
（2）本次焙烤雞翅共消耗的電能為8.37×10⁵J．

點評 本題考查了電功率和電功的計算，從電路圖中得出電烤箱工作時電風扇一直工作是關鍵．