题目内容
【题目】某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图所示的电路图,其两段电热丝的阻值分别为R1和R2 , 且R1>R2 , 说明书的部分参数如表.
额定电压 | 电炖锅挡位 | 额定功率 |
220V | 低温 | 200W |
中温 | 400W | |
高温 | 600W |
(1)在低温档工作时,电路中的电流多大?(结果保留一位小数)
(2)请直接判断当开关S1断开、S2闭合时,电炖锅处于哪个档位?并求出R2的阻值.
(3)小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生怀疑,她用所学知识和爸爸进行了如下实验:关掉家里的 其它用电器,只让电炖锅在高温档单独工作,她观察到家中的电能表标着“1800revs/(kW′h)”,且在1min内电能表的转盘转了15转.请帮助 她计算出电炖锅在高温档工作时的实际功率,如与额定功率有差异,试写出一种可能原因.
【答案】
(1)
解:由表中数据可知,低温的功率P低=200W,
由P=UI可得,在低温档工作时,电路中的电流I低温==≈0.9A,
答:在低温档工作时,电路中的电流为0.9A,
(2)
解:当开关S1断开、开关S2闭合时,电路中为R2的简单电路,因为R1>R2,电路中的电阻值在R1和R1、R2并联后的阻值之间,因此电烤箱处于中温档,
由P=可得R2===121Ω;
答:当开关S1断开、S2闭合时,电炖锅处于中温档;R2的阻值为121Ω.
(3)
解:消耗的电能W=kWh=3×104J,
实际功率P实===500W<600W,
差异的原因可能有:①实际电压低(或在用电高峰时测量);
②电热丝的阻值不符合设计要求;
③电能表测量存在误差等.
答:炖锅在高温档工作时的实际功率为500W,小于额定功率,差异的原因可能是实际电压低(或在用电高峰时测量).
【解析】(1)由电路分析可知低温档时电路的特点,由功率公式可求得低温档时的电流;
(2)当开关S1断开、开关S2闭合时,电路中为R2的简单电路,因为R1>R2 , 所以电烤箱处于中温档;根据P=可求得R2的阻值;
低温档时,两电阻为串联,由低温档时的功率可求得总阻值,则由串联电路的特点可求R2阻值;
(3)根据1min内电能表的转盘转了15求出消耗的电能;根据电能表闪烁的次数求出消耗的实际电能,根据P=求出实际功率.
从实际电压以及电能表的测量等角度分析与额定功率有差异的原因.