题目内容
【题目】如图甲所示是某电热水壶,该电热水壶的铭牌如图乙,电路原理如图丙所示,R1、R2为电热丝,R2的阻值为220Ω(阻值均不受温度影响),该电热水壶有加热和保温两种工作状态。S0是一个自动温控开关,当壶内水温度达到100℃时会自动断开,自动进入保温状态,求:
(1)电阻R1的阻值多大;
(2)若电热水壶正常工作的热效率为84%,将满壶水从20℃加热至70℃至少需要消耗多少电能?
(3)若整个家庭电路中只有电热水壶在保温档工作,发现标有“3000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了330次共用时1800s,求此时家庭电路两端的电压(c水=4.2×103J/(kg·℃)。
品名:电热水壶 | 额定容积2L |
额定电压220V | 频率50Hz |
加热功率660W | 不锈钢底盘 |
【答案】(1)110Ω;(2);(3)220V
【解析】
(1)由题意可知,开关S闭合、S0断开时,电路为R2的简单电路,电热水壶处于保温状态,则电热水壶保温时的功率
开关S、S0均闭合时,R1与R2并联,电热水壶处于加热状态,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,R1的功率
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,正常工作时电阻R1的阻值
(2) 水的体积2L合2×10-3m3,则水的质量为
水吸收的热量
消耗的电能
(3)电能表闪烁了330次,用电器消耗的电能为
在保温档工作1800s的实际功率为
此时家庭电路两端的电压为
答:(1)电阻R1的阻值为110Ω;
(2)满壶水从20℃加热至70℃至少需要消耗电能为;
(3)此时家庭电路两端的电压为220V。
【题目】小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V,R为滑动变阻器。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近,但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是______________________________;
(3)排除故障后小红继续实验,在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示,则此时电压表的读数为_______V,电流表的读数为_____A,此时小灯泡实际的电功率为_______W;
(4)小红测量了不同电压下小灯泡中的电流,并把测得的数据填写在表格中如下表所示。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 0.9 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 |
电流I/A | 0.16 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 |
有三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像如图所示,其中正确的是_____(选填“①”、“②”或“③”)。