题目内容
【题目】如图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中R1为加热管,R2为限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,下表是该电热水壶的铭牌。请解答下列问题:
XX牌电热水壶 | |
额定电压 | 220V |
额定加热功率 | 968W |
保温功率 | |
最大容量 | 1.5L |
(1)该电热水壶处于加热状态时,手动开关S、S2应处的状态是______;正常工作时,通过加热管R1的电流为_______;
(2)水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若R2=170Ω,则电热水壶对水的保温功率为_______;
(3)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作,他观察到家里电能表(如图乙)1min转盘转了40转,则晚上烧水时电热水壶的实际电压为_______。(不考虑电阻的变化)
【答案】都闭合 4.4A 50W 200V
【解析】
(1)开关S、S1、S2均闭合时,R2短路,电路中只有R1接入电路,电路的总电阻最小,由可知,电热水壶的功率最大,处于加热状态,根据表格数据可知加热功率,再利用求正常工作时,通过加热管R1的电流;
(2)先根据欧姆定律的变形公式计算出R1的阻值,开关S、S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,此时R1的功率最小,处于保温状态,再计算出状态下电路中的电流,由于只有R1起加热作用,则R1的功率为电热水壶的保温功率;
(3)3000r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转3000r,据此求出转盘转了40转消耗的电能,根据求出晚上烧水时加在电热水壶两端的实际电压。
(1)[1][2]由电路图可知,开关S、S1、S2均闭合时,R2短路,电路中只有R1接入电路,电路的总电阻最小,由可知,电热水壶的功率最大,根据表中数据可知,电热水壶的额定加热功率为P=968W,由可知,正常工作时,通过加热管R1的电流
[3]加热管R1的阻值
当开关S、S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,此时R1的功率最小,处于保温状态,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,此时电路中的总电阻
由欧姆定律,此时电路中的电流
电热水壶在保温状态时加热管的保温功率:
[4]如图乙电能表上标有3000r/kWh,表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电,则转40圈消耗的电能为:
由
可得,晚上烧水时电热水壶两端的电压
【题目】如图所示是某款电热水壶,表中是水壶的部分参数;请回答下列问题:
额定电压 | 220V |
额定功率 | 1000W |
额定容量 | 1.5L |
水壶净重 | 1kg |
(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大?
(2)该电热水壶的效率是80%,在1标准大气压下,把1kg水从20℃烧开需要7min,此时水壶的实际电压是多大?