《2025年一阅优品作业本九年级科学全一册华师大版》

18. 图甲为某品牌电压力锅的结构示意图,图乙为其内部电路简图,图丙为煮饭时锅内压强随时间变化的曲线。其工作过程为：接通电源,启动智能开关S,S自动接a,同时压力开关自动闭合,电压力锅进入加热升压状态；当锅内压强达到180 kPa时,压力开关自动断开,进入保压状态,当锅内压强降至160 kPa时,压力开关又会自动闭合；当保压状态结束,煮饭完成,开关S自动接到b,进入保温状态。(已知$R_1$的规格为$“220 V 880 W”,R_2$的阻值为220 Ω,R₀的阻值为484 Ω。)

(1)该电压力锅保压阶段的功率______(填“恒定”或“不恒定”)。

(2)求升压阶段通过熔断器的电流。
(3)正常煮饭一次,至少需要消耗多少电能？

答案：
(1)不恒定
(2)解：升压阶段，S接a，压力开关闭合，R₁与R₂并联
由P=UI得，通过R₁的电流I₁=P₁/U=880W/220V=4A
通过R₂的电流I₂=U/R₂=220V/220Ω=1A
通过熔断器的电流I=I₁+I₂=4A+1A=5A
(3)解：由图丙知，升压阶段t₁=6min=360s，保压阶段t₂=12min=720s，保温阶段未明确时间不计入
升压阶段功率P₁=880W+U²/R₂=880W+(220V)²/220Ω=880W+220W=1100W
保压阶段压力开关断开时，只有R₂工作，功率P₂=220W；闭合时同升压阶段，由图丙知保压阶段12min内，每个周期3min（升压1min+降压2min），加热时间t₂'=12min×(1/3)=4min=240s
升压阶段电能W₁=P₁t₁=1100W×360s=3.96×10⁵J
保压阶段电能W₂=P₁t₂'=1100W×240s=2.64×10⁵J
总电能W=W₁+W₂=3.96×10⁵J+2.64×10⁵J=6.6×10⁵J