题目内容
【题目】生活在高原的人们常用高压锅煮食物，这是由于高原地区的大气压较低。以下是电压力锅和它的工作电路图，R1为工作时的加热电阻，标有额定功率为800W。R2为保温保压电阻，且R2＝2R1，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，S2为限时开关，可以设定加热时间。求：
(1)当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖(400厘米2)的压力多大?
(2)正常工作时，R1阻值多大?
(3)若用此电压力锅煮骨头汤，S2限时60分钟。S1、S2同时闭合，工作30分钟后，S1达到限压值断开，S2闭合至限时结束。此过程中共消耗多少电能?
【答案】(1) 4400牛；(2) 60.5欧；(3) 2.88×106焦
【解析】
（1）气压和受力面积，利用压强公式变形F=pS即可求出锅内气体对锅盖的压力；
（2）已知功率和电压，利用
即可求出R1阻值；
（3）先根据R2=2R1，求出R2正常工作时的功率P2，再根据电压力锅的工作过程可求出此过程中共消耗多少电能。
（1）气压为110千帕，气体对锅盖为400厘米2，则压力为：
F=pS=1.10×105Pa×400×10-4m2=4400N；
（2）已知功率和电压，利用求R1阻值为：
；
（3）由题意知，R2=2R1，所以R2=2R1=2×60.5Ω=121Ω，
则R2的电功率为：
，
根据工作过程知，两电阻分别消耗的电能为：
W1=P1t1=800W×1800s=1.44×106J，
W2=P2t2=400W×3600s=1.44×106J，
共消耗电能：
W=W1+W2=1.44×106J+1.44×106J=2.88×106J。
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