题目内容
小明同学家购买了一台热水器,小明通过调查得到有关电热水器的相关资料和数据如下:
某型号的电热水器的功率为1.5kW,水箱容积为100L,效率为80%.
小明通过自己学习的电学知识,给热水器设计了一个可以调节加热温度的电路图.如图:R1是加热电阻,R2是滑动变阻器.滑动变阻器的最大阻值为100Ω,请你帮小明求出热水器功率的变化范围.
某型号的电热水器的功率为1.5kW,水箱容积为100L,效率为80%.
小明通过自己学习的电学知识,给热水器设计了一个可以调节加热温度的电路图.如图:R1是加热电阻,R2是滑动变阻器.滑动变阻器的最大阻值为100Ω,请你帮小明求出热水器功率的变化范围.
分析:(1)家庭电路电压是220V,已知电热水器的功率P,由功率的变形公式R=
可以求出加热电阻R1的阻值.
(2)由串联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器阻值全部接入电路时的电流,然后由功率公式P=I2R求出此时电热水器的电功率.
U2 |
P |
(2)由串联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器阻值全部接入电路时的电流,然后由功率公式P=I2R求出此时电热水器的电功率.
解答:解:(1)电热水器的加热电阻R1=
=
≈32.3Ω,
(2)滑动变阻器阻值全部接入电路时,电热水器功率最小,
此时电路电流I=
=
≈1.66A,
电热水器的最小功率P最小=I2R=(1.66A)2×32.3Ω≈89W.
答:热水器功率的变化范围是89W~1500W.
U2 |
P |
(220)2 |
1500W |
(2)滑动变阻器阻值全部接入电路时,电热水器功率最小,
此时电路电流I=
U |
R+R滑 |
220V |
32.3Ω+100Ω |
电热水器的最小功率P最小=I2R=(1.66A)2×32.3Ω≈89W.
答:热水器功率的变化范围是89W~1500W.
点评:本题考查了求电热水器的功率范围,熟练掌握功率公式及其变形公式,串联电路特点及欧姆定律是解题的关键;解题时要注意题目的隐含条件:家庭电路电压是220V.
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