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=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===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.

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