题目内容
【题目】电压力锅已经成了家庭主要的厨具，它增大锅内压力提高水的沸点，提升烹饪温度。“区”式结构的电压力锅是由中科院力学研究院的退休工程师王永光发明的，该物种压力锅采能够提供多种烹饪功能---------保温功能、稀饭、肉、骨等。不同功能对应的发热电功率不同。
（1）其简化电路如图甲，其中R1为发热电阻，R2为调控电阻，电源提供220W电压，开关1、2、3……代表不同的功能开关，不需工作时，功能开关全部断开，工作时功能开关一次只能闭合一个，不同的开关连在调控电阻的不同位置，处发热电阻就会有不同的发热功率。
i.三个开关，哪一个开关对应保温功能，哪个开关对应发热功率最大？
Ii.已知该电路图对应的最大加热功率为P=968W．保温功率为P2=400W试计算发热电阻和调控电阻的阻值。
（2）其增大锅内压力的原理可简化为图乙，锅体内盛有水后（不能加满），用带有密封圈的锅盖将锅体密封，锅盖中间有出气孔，出气孔上加一限压阀。通电加热，锅内的水蒸发后会增大锅内气压。限压阀受到内部气体的压力、自身的重力、外面的大气压力。已知出气孔的横截面积为2mm2，出气孔壁很薄，大气压强为1x105pa，锅内气体能够达到的最大压强为1.8×105pa即。试求限压阀的重力。
【答案】（1）开关3对应保温功能；开关1对应最大加热功率；（2）71Ω（3）0.16N
【解析】解：（1）由
可知，电压一定，电阻越大，电路的电功率越小。开关3闭合时，R2与R1串联，电路的总电阻最大，由此可推断，开关3对应保温功能；当开关1闭合时，电路中只有电阻R1，因此开关1对应发热功率最大。
（2）由可得，电路最大功率P=968W时，电阻
，
保温时，R1和R2串联，
，
所以R1=50Ω R2=R总-R1=121Ω-50Ω=71Ω。
（3）由题可知，限压阀受竖直向下的重力G、锅内气体向上的压力F内和锅外大气压向下的压力F外，则F外+G=F内
P外s+G=p内s
G =p内s-p外s=(1.8×105Pa-1×105Pa)×2×10-6m2=0.16N
答：（1）开关3对应保温功能；开关1对应最大加热功率；（2）发热电阻为50Ω，调控电阻为71Ω。（3）限压阀的重力为0.16N。
