Question

【題目】如圖甲所示，是一種名為“無(wú)油空氣炸鍋”，其原理是利用熱空氣流加熱食物，工作電路圖如圖乙所示．其中電風(fēng)扇的功率為44W，R為加熱電阻，S1為定時(shí)開關(guān)，S2為溫控開關(guān)．工作時(shí)，定時(shí)開關(guān)閉合，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)斷開，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)閉合．圖丙是該空氣炸鍋在一次焙烤薯?xiàng)l過(guò)程中加熱電阻R工作的“P﹣t”圖象．求：
（1）加熱電阻R的阻值；
（2）加熱電限R工作時(shí)，干路的電流；
（3）使用該空氣炸鍋在這14min焙烤薯?xiàng)l的過(guò)程中，共消耗的電能．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖丙可知加熱電阻R的功率為P1=1100W，因電源電壓為220V，由P=UI 得：

通過(guò)電阻的電流：

I1= = =5A

由歐姆定律I= ，

電阻R= = =44Ω；

（2）解：工作時(shí)，定時(shí)開關(guān)閉合，因電風(fēng)扇與R并聯(lián)，根據(jù)P=UI，通過(guò)電風(fēng)扇的電流：

I2= =0.2A

根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，干路的電流：

I總=I1+I2=5A+0.2A=5.2A；

（3）解：由題意知，14min焙烤薯?xiàng)l的過(guò)程中，電風(fēng)扇始終工作，工作時(shí)間t2=14×60s=840s，電阻R工作的時(shí)間為t1=4×3×60s=720s，根據(jù)W=Pt：

使用該空氣炸鍋在這14min焙烤薯?xiàng)l的過(guò)程中，共消耗的電能：

W=P1t1+P2t2=1100W×720s+44W×840s=8.2896×105J（或8.3×105J）

【解析】（1）根據(jù)圖丙可知，電阻R的功率為P1 ， 因電源電壓為220V，由P=UI 求通過(guò)電阻的電流，由變形公式由歐姆定律I= 求電阻；（2）工作時(shí)，定時(shí)開關(guān)閉合，確定電風(fēng)扇與R并聯(lián)，根據(jù)P=UI，通過(guò)電風(fēng)扇的電流：根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求干路的電流；（3）由圖丙知電阻R的工作時(shí)間和電風(fēng)扇的工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求使用該空氣炸鍋在這14min焙烤薯?xiàng)l的過(guò)程中，共消耗的電能．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．