Question

5．圖1為小科家的電餅鐺，主要用于食品的烤烙和烹制．它采用雙控電路，額定電壓U=220V，上、下盤同時加熱時額定功率為1000W，工作的簡化電路如圖2，S為總開關，S₁和S₂為兩個溫控開關，R₁和R₂為上、下兩盤的加熱電阻，R₁=R₂

（1）R₁正常工作時，功率是500W．
（2）R₁正常工作時，5分鐘R₁產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）小明媽媽總感覺做晚飯時，烙熟一個餅所用的時間比在其他時段要長．小科決定用家中的電能表和手表測做晚飯時電餅襠的實際功率，于是，他關閉家中其他用電器，讓電餅鐺單獨工作5mim，電能表轉盤轉過了225r．（注：該電能表標有“3000r/kW•h”，表示電路中毎消耗1kW•h的電能，電能表的轉盤轉3000r）
①電餅鐺的實際功率是多大？
②烙熟一個餅所用時間變長的原因是電餅鐺的實際功率小于其額定功率．

Answer 1

分析 （1）由圖分析電餅檔的加熱功率情況，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算R₁正常工作時的功率；
（2）由Q=W=Pt計算R₁正常工作時，5分鐘產(chǎn)生的熱量；
（3）①已知每消耗1kw•h的電能，轉盤就轉動3000r，可求轉盤轉過225r消耗的電能，關鍵公式P=$\frac{W}{t}$可求冰箱的實際功率；
②根據(jù)Q=W=Pt可知烙熟一個餅所需熱量相同時，所用時間越長，電功率越�。�

解答 解：
（1）由圖可知，當開關都閉合時，兩電阻并聯(lián)，上、下盤同時加熱時額定功率為1000W，且R₁=R₂，
由并聯(lián)電路特點可知，U=U₁=U₂=220V，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知P₁=P₂，
所以P₁=P₂=500W，
（2）當R₁正常工作時，5分鐘R₁產(chǎn)生的熱量：
Q₁=P₁t=500W×300s=1.5×10⁵J；
（3））①電餅鐺消耗的電能為W=$\frac{225r}{3000r/kW•h}$=0.075kW•h，
電餅鐺的實際功率為P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.075kW•h}{\frac{5}{60}h}$=0.9kW=900W．
②電餅鐺的實際功率小于其額定功率，由Q=W=Pt可知，要產(chǎn)生相同熱量，需要的時間長些．
答：（1）500；（2）R₁正常工作時，5分鐘R₁產(chǎn)生的熱量是1.5×10⁵J；（3）①電餅鐺的實際功率是900W；②電餅鐺的實際功率小于其額定功率．

點評 本題考查消耗電功率、電流和實際功率的計算等，關鍵是公式及其變形的靈活運用，重點是理解電能表參數(shù)的物理意義，解題過程中還要注意單位的換算．