Question

【题目】如图甲所示为一台电压力锅，它结合了高压锅和电饭锅的优点，具有省时省电、安全性高等优点，很受人们喜爱。它有加热、保温、断电的功能，其内部简化的电路如图乙所示，开关S可根据设定在“1”“2”“3”挡之间自动转换，某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。

(1)已知电阻的阻值是的7倍，那么这个电压力锅的加热功率是保温功率的多少倍？

(2)此次煮饭时，前3min内电能表（如丁图所示）的转盘转了160转，电压力锅的加热功率是多少？问此次煮饭总共消耗了多少电能？

(3)电压力锅省时省电的原因是锅内气压比一标准大气压高，那么水的沸点就会高于100℃。当时的大气压为，限压阀的质量为，排气孔的内径为。请推导出这个电压力锅工作时，锅内的最高气压的表达式。

Answer 1

【答案】(1)8；(2)800W；1.08×106J；(3)

【解析】

(1)当开关S设定在“1”挡时，只有电阻R1工作，电路的电阻最小，由可知电路的功率较大，电压力锅处于加热状态， 当开关S设定在“2”挡时，电阻R1和R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的功率较小，电压力锅处于保温状态，所以，电压力锅的加热功率与保温功率之比

(2)此次煮饭时，前3min消耗的电能为

时间

压力锅的加热功率

压力锅的加热阶段消耗的电能

电压力锅的加热功率是保温功率的8倍，所以保温功率为

压力锅的保温阶段消耗的电能

此次煮饭总共消耗的电能

W=W1+W2=9.6×105J+1.2×105J=1.08×106J

(3)根据力的平衡可知，限压阀处于平衡状态，所以

p=p0+=p0+= p0+

答：(1)电压力锅的加热功率是保温功率的8倍；

(2)电压力锅的加热功率是800W；此次煮饭总共消耗了1.08×106J的电能；

(3)电压力锅工作时锅内的最高气压是p0+。