Question

如圖甲所示，是某型號的電壓力鍋示意圖．其中，它的額定電壓為220V，電阻R₁、R₂分別是主加熱器和保溫加熱器，R₁的額定功率為1900W；L是用來指示電壓力鍋工作狀態的變色發光二極管，與其串聯的R是特殊電阻，其阻值隨鍋內溫度的變化而變化；當通過二極管的電流小于4mA時，發紅光，達到4mA時，開始發綠光所以，發光二極管所在支路消耗的電能可以忽略不計；當接通電路時，開關S自動與觸點a、b閉合，開始加熱，當鍋內水溫達到105℃時，S自動與a、b斷開，并與觸點c接通，開始保溫，此時鍋內水溫不變，并且，在加熱狀態下，小聰利用家中的電能表來測量電壓力鍋消耗的電能，發現在0.5h的時間內電能表的數字由“09306”變化到了如圖乙所示的示數，則：
（1）電能表的轉盤轉過的轉數是多少？
（2）保溫加熱器的阻值R₂為多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）電能表讀數時要注意最后一位是小數、單位是kW?h，電能表兩次示數之差即為電壓力鍋消耗的電能，然后再根據2500R/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能電能表轉盤轉過2500R得出轉盤轉過的轉數；
（2）在加熱狀態下，主加熱器電阻R₁和保溫加熱器電阻R₂并聯，根據P=求出電壓力鍋的功率，然后減去主加熱器的功率即為保溫加熱器的功率，然后根據并聯電路的電壓特點和P=求出保溫加熱器的阻值R₂．
解答：解：（1）從電能表上可以看出電能表的示數為09316，最后一位是小數，單位是kW?h，
所以電能表的讀數為931.6kW?h，
0.5h的時間消耗的電能：
W=931.6kW?h-930.6kW?h=1kWh，
因為電能表標有2500R/kWh，即消耗1kWh的電能，
所以電能表的轉盤轉過的轉數為2500轉；
（2）在加熱狀態下，主加熱器電阻R₁和保溫加熱器電阻R₂并聯，
電壓力鍋的功率：
P_加熱===2kW=2000W，
保溫加熱器的功率：
P₂=P_加熱-P₁=2000W-1900W=100W，
∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
∴根據P=可得，保溫加熱器的阻值：
R₂===484Ω．
答：（1）電能表的轉盤轉過的轉數是2500轉；
（2）保溫加熱器的阻值R₂為484Ω．
點評：本題考查了電能表參數含義的理解與掌握和電功率公式的靈活應用以及并聯電路的特點，關鍵是讀懂題意得出在加熱狀態下主加熱器電阻R₁和保溫加熱器電阻R₂并聯，要知道無論是并聯還是串聯電路中的總功率等于各用電器功率之和．