Question

9．如图1所示是一种加工食品的烤箱电路图，其中R₁是标有“220V 1000W”字样的电热丝，由一个间歇式工作电源提供电能，其电压随时间变化的规律如图2所示．图3是电热丝的I-U图象（计算结果保留一位小数）

（1）当变阻器滑片置于最左端，电路处于通电状态时通过R₁的电流为4.5A． 
（2）当R₁两端的电压为200V时，电热丝的电阻为45.5Ω． 
（3）调节变阻器滑片使R₁两端的电压为200V，求此时电路的总功率． 
（4）将变阻器滑片置于最左端，闭合开关S，求电烤箱在10小时内消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）当变阻器滑片置于最左端，此时为R₁的简单电路，根据“R₁是标有“220V 1000W”字样”可求得R₁的电阻，利用I=$\frac{U}{R}$可求得电路处于通电状态时通过R₁的电流；
（2）根据图象查的当R₁两端的电压为200V时的电流，然后利用欧姆定律可求得电热丝的电阻；
（3）根据图象查的当R₁两端的电压为200V时的电流，根据P=UI可求得此时电路的总功率；
（4）根据图象可知，电烤箱在1小时内工作45min，由W=Pt可求得电烤箱在10小时内消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI可得，R₁=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
电路处于通电状态时通过R₁的电流I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1000W}{220V}$=4.5A；
（2）由图象可得，当R₁两端的电压为200V时的电流I′=4.4A，
则电热丝的电阻R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{200V}{4.4A}$=45.5Ω，
（3）由图象可得，当R₁两端的电压为200V时的电流I′=4.4A，
此时电路的总功率P=UI=220V×4.4Ω=968W；
（4）将变阻器滑片置于最左端，实际功率P_实际=1000W=1kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，
电烤箱在10小时内消耗的电能：
W=Pt=1kW×10×$\frac{45}{60}$h=7.5kW•h．
故答案为：（1）4.5；（2）45.5；
（3）此时电路的总功率为968W；
（4）电烤箱在10小时内消耗的电能为7.5kW•h．

点评 本题考查消耗的电能、电流、电阻和实际功率的计算，关键是各种公式及其变形的灵活运用，还要学会从所给信息中找到有用的数据．