Question

如图甲是某型号电压力锅简化的工作电路图，R₀是保温电阻，R₁是主加热电阻，R₂是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内气体压强p与时间t的关系图像可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a， 同时S₁自动闭合， 电压力锅进入加热升压状态； 当锅内气体压强达到180kPa时，S₁自动断开，进入保压状态，当锅内气体压强降至160kPa时，S₁又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。整个工作过程消耗的总的电功率P与时间t的关系如图丙所示。问：

(1)R₀、R₁和R₂的阻值分别是多大？

(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，共消耗的电能是多少？

(3)电压力锅处于保温状态时锅内温度保持不变，处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅处于升压状态时的加热效率是多少？

Answer

(1)484Ω，60.5Ω，242Ω；(2)0.22kWh；(3)90%

【解析】

（1）在升压状态下，R1和R2并联同时正常工作；在保压状态下只有R1单独正常工作；利用，求出各个电阻的阻值；

（2）根据图象明确升压状态和保压状态的时间及功率，利用公式得到消耗的总电能；

（3）处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，根据，求出电压力锅处于升压状态时的加热效率。

(1)由丙图可知，在0~6min，此过程为升压状态，R1和R2并联接入电路当中，电路的总功率P总=1000W；在6~9min与12~15min，此过程为保压状态，只有R2接入电路当中，电路的总功率；5~18min，此过程为保温状态，只有R0接入电路当中，电路的总功率P0 =100W；在15~18min，此过程为保温状态，只有R0接入电路当中，由得，电阻R0的阻值

在升压状态下，R1和R2并联，此时，则

由得，电阻R1的阻值

在保压状态下，只有R2接入电路当中，由得，电阻R2的阻值

(2)由题意和图乙、丙可知，电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，R1的工作时间为

R2工作时间

t2=18min=0.3h

由 可得，此过程电压力锅消耗的电能

电压力锅消耗的电能为0.22kW·h。

(3)处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅处于升压状态时的加热效率

答：(1) R0、R1和R2的阻值分别是484Ω，60.5Ω，242Ω；

(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，耗的电能是0.22kW·h；

(3)电压力锅处于升压状态时的加热效率是90%。