Question

生活在高原的人們常用高壓鍋煮食物，這是由于高原地區的空氣稀薄，水的沸點________．如圖是電壓力鍋的工作電路圖．加熱電阻R₁標有額定功率為800W．保溫保壓電阻R₂標有額定功率為400W．壓力開關S₁，當壓強達到設定值時會自動斷開，S₂為限時開關，可以自行設定加熱時間．求：
（1）當鍋內氣壓為1.1×10⁵Pa時，鍋內氣體對鍋蓋（0.04m²）的壓力多大？
（2）正常工作時，R₁阻值多大？
（3）用電壓力鍋煮骨頭湯時，S₁、S₂同時閉合，工作20分鐘后，S₁達到限壓值斷開，S₂繼續限時30分鐘結束．在此過程中電壓力鍋共消耗多少電能？

Answer 1

解：因為地球周圍的大氣層分布很不均勻，越到高空空氣稀薄，空氣密度較小，所以高原地區的大氣壓較低；
故答案為：低．
（1）壓力F=рS=1.1×10⁵Pa×0.04 m ²=4.4×10³N；
（2）R₁===60.5Ω；
（3）W=Pt=（ P₁+P₂）t₁+P₂t₂=（800W+400W）×20×60s+400W×30×60s=2.16×10⁶J．
答：（1）當鍋內氣壓為1.1×10⁵Pa時，鍋內氣體對鍋蓋（0.04m²）的壓力為4.4×10³N；
（2）正常工作時，R₁阻值為60.5Ω；
（3）在此過程中電壓力鍋共消耗2.16×10⁶J的電能．
分析：根據越到高空空氣稀薄，空氣密度較小，可知高原地區的大氣壓情況；
（1）根據鍋內氣壓和鍋蓋的面積，利用壓強公式變形F=pS即可求出鍋內氣體對鍋蓋的壓力；
（2）根據高壓鍋的額定功率和額定電壓，利用R=即可求出R₁阻值；
（3）已知加熱時的額定功率、保溫時的額定功率和所用的時間，再根據W=Pt即可求出此過程消耗的電能．
點評：此題涉及到的知識點較多，有一定的拔高難度，通過此類題目的練習，進一步學生提高分析問題和解決問題的綜合能力，又增強了學生收集信息與處理信息的能力．