题目内容
(6分)在物理小组课外活动中,慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高中低三档位的电热器,电路图如图所示,其中R1=2R2.在安全情况下,用三档分别给同一容器中质量相同的水加热(水均未沸腾).
(1)求R1的阻值是多少?
(2)电热器用中温档工作时,水温升高8℃消耗的电能是多少?
(3)结合表中信息,通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能?
(1)484欧;(2)9.6×104J;(3)高温档
解析试题分析:(1) S1闭合,S2断开,为低温档,只有R1工作, 则 ;
(2) S2闭合,S1断开,为中温档,只有R2工作,
因为,所以中温档工作8min消耗电能为9.6×104J.
(3) S1、S2都闭合,R1、R2并联,为高温档
高温档工作6min消耗电能为
则水升高1℃消耗电能
低温档消耗电能为
则水升高1℃消耗电能
因为1.08×104J<1.35×104J,且两档加热水的质量相同,所以加热等质量的水升高1℃,高温档比低温档消耗电能少,用高温档节能.
考点:电能
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