题目内容

【题目】某豆浆机内部简化电路如图所示,R为电热丝, 为电动机,其额定功率是220W,S1为控制电动机工作的自动开关,小明磨制豆浆时,把豆浆机接入220V电路中工作20min,其间电动机转动时间共2min,电动机转动时电路总电流是3A.求:
(1)电动机转动时通过线圈的电流;
(2)电热丝R 的阻值;
(3)20min内豆浆机消耗的电能.

【答案】
(1)解:电动机转动时,电热丝和电动机并联,

根据P=UI可得,电动机工作时通过的电流:

IM= = =1A


(2)解:∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

∴通过电热丝的电流:

IR=I﹣IM=3A﹣1A=2A;

∵并联电路中各支路两端的电压相等,

∴根据欧姆定律可得,电热丝R的阻值:

R= = =110Ω


(3)解:电热丝加热的功率:

PR=UIR=220V×2A=440W,

20min内豆浆机消耗的电能:

W=PRt+PMt′=440W×20×60s+220W×2×60s=5.544×105J


【解析】(1)电动机转动时,电热丝和电动机并联,根据P=UI求出通过电动机的电流即为通过线圈的电流;(2)根据并联电路的电流特点求出通过电热丝的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电热丝R的阻值;(3)根据P=UI求出电热丝R的功率,利用W=Pt分别求出电热丝和电动机消耗的电能,两者和即为20min内豆浆机消耗的电能.
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用和电功的计算是解答本题的根本,需要知道欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).

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