Question

20．如圖甲所示是一臺九陽豆?jié){機(jī)，圖乙所示是豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)，中間部位是一個帶動刀頭的電動機(jī)，用來將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)形狀的電熱管，負(fù)責(zé)對液體加熱煮沸，下表是這個豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)；如圖所示是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的過程中電熱管和電動機(jī)交替工作時的“P-t”圖象，一次打漿要向豆?jié){機(jī)中加入黃豆和清水共1.5kg．
請根據(jù)以上條件解答下列問題：

型　 號	SYL-624
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電機(jī)功率	120W
加熱功率	1210W
容　 量	1000mL

（1）豆?jié){機(jī)正常工作時的最大電流是多少？
（2）豆?jié){機(jī)電熱管的電阻是多大？
（3）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少？
（4）在傍晚用電高峰期，供電電壓可能會下降，當(dāng)豆?jié){機(jī)在198V的實(shí)際電壓下工作時的電熱管的加熱功率為多大？

Answer 1

分析 （1）電熱管正常工作時的功率為豆?jié){機(jī)的最大功率，由圖象可知最大功率，根據(jù)P=UI求出正常工作時的最大電流；
（2）根據(jù)歐姆定律求出豆?jié){機(jī)電熱管的電阻；
（3）由圖乙可知，不同功率下豆?jié){機(jī)的工作時間，根據(jù)W=Pt求出各自消耗的電能，兩者之和即為豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){總共消耗的電能．
（4）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出當(dāng)實(shí)際電壓只有198V時，這個電熱飲水機(jī)加熱的實(shí)際功率．

解答 解：（1）從圖象可知，電熱管正常工作時豆?jié){機(jī)的最大功率為1100W，
由P=UI可得，豆?jié){機(jī)正常工作時的最大電流：
I=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，電熱管的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{5.5A}$=40Ω；
（3）從圖象可知，正常工作做一次豆?jié){，電熱管的工作時間t_電熱管=12min=720s，電動機(jī)工作時間t_{電動機(jī)}=3min=180s，
W_總=W_電熱管+W_{電動機(jī)}
=P_電熱管t_電熱管+P_{電動機(jī)}t_{電動機(jī)}
=1210W×720s+120W×180s
=8.928×10⁵J．
（4）實(shí)際功率P_實(shí)際=$\frac{{U}_{實(shí)際}^{2}}{R}$=$\frac{{（198V）}^{2}}{40Ω}$=980.1W．
答：（1）豆?jié){機(jī)正常工作時的最大電流是5.5A；
（2）豆?jié){機(jī)電熱管的電阻是40Ω；
（3）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是8.928×10⁵J．
（4）當(dāng)豆?jié){機(jī)在198V的實(shí)際電壓下工作時的電熱管的加熱功率為980.1W．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式和歐姆定律，電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是從乙圖中讀出加熱時間和電動機(jī)工作的時間．