Question

11．小周家買(mǎi)了一臺(tái)電壓力鍋（如圖甲），電路原理圖可等效成圖乙，電壓力鍋的銘牌如圖丙，R₁、R₂是定值電阻，求：
（1）電壓力鍋正常工作，保壓時(shí)的電流？
（2）R₁的阻值？
（3）小周發(fā)現(xiàn)電壓力鍋在用電高峰時(shí)完成同樣的工作，所花時(shí)間變長(zhǎng)了，他猜想這是因?yàn)殡妷航档土说木壒�，于是專門(mén)進(jìn)行了一番測(cè)量，將家里的其他用電器都關(guān)閉，觀察到電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，家里標(biāo)有“2000r/kW•h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在180秒內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則電壓力鍋的實(shí)際功率和實(shí)際電壓各是多少？（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）

額定電壓	220V
加熱功率	1210W
保壓功率	110W
容量	4L
頻率	50HZ

Answer 1

分析 （1）電壓力鍋正常工作時(shí)兩端電壓為220V，已知保壓功率和工作電壓，可以得到此時(shí)的電流；
（2）當(dāng)S接a時(shí)，電路中只有R₁工作，此時(shí)的功率最大，為加熱狀態(tài)．已知加熱功率和工作電壓，可以得到R₁阻值；
（3）2000r/kW•h表示每消耗1kW•h的電，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)，據(jù)此求出轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出實(shí)際功率；已知實(shí)際功率和R₁阻值，可以得到實(shí)際電壓．

解答 解：
（1）因?yàn)镻=UI，
所以電壓力鍋正常工作時(shí)，保壓狀態(tài)下通過(guò)的電流為I=$\frac{{P}_{保}}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A；
（2）因?yàn)镻=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以R₁的阻值為R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω；
（3）3min消耗電能：W=$\frac{1}{2000}$×3.6×10⁶J×100=1.8×10⁵J，
電壓力鍋的實(shí)際功率為P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{180s}$=1000W，
因?yàn)镻=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以實(shí)際電壓為U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}{R}_{1}}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
答：
（1）電壓力鍋正常工作，保壓時(shí)的電流為0.5A；
（2）R₁的阻值為40Ω；
（3）電壓力鍋的實(shí)際功率為1000W，實(shí)際電壓為200V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用，熟悉基本公式及其變形公式，明白電能表參數(shù)的含義是解題的關(guān)鍵．