题目内容
【题目】电饭锅工作时有两种状态:一是锅内水烧干前的加热状态,二是水烧干后的保温状态.如图所示是标有“220V 1100W”电饭锅的简易原理图,已知R=1956Ω,R0=44Ω.
(1)接通“1”档时电路中的电流是多少?此时电路消耗的总功率是多少?
(2)如果用该电饭锅来烧水,其放出的热量全部被水吸收,需要多长时间可将2.2kg,初温为20℃的水烧开?[气压为1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg℃)].
【答案】
(1)解:接通“1”档时,R与R0串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I= = =0.11A,
此时电路消耗的总功率:
P1=UI=220V×0.11A=24.2W
(2)解:接通“2”档时,电路为R0的简单电路,
由P=UI= 可知,电路的总功率最大,电饭锅处于加热状态;
1标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2.2kg×(100℃﹣20℃)=7.392×105J,
因电饭锅放出的热量全部被水吸收,
所以,由Q=W= t可得,加热时间:
t′= = =672s
【解析】(1)接通“1”档时,R与R0串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出此时电路消耗的总功率;(2)接通“2”档时,电路为R0的简单电路,根据P=UI= 可知,电路的总功率最大,电饭锅处于加热状态;知道水的质量和初温、末温(1标准大气压下水的沸点为100℃),根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,根据放出的热量全部被水吸收可知消耗的电能,利用Q=W= t求出加热时间.
【考点精析】关于本题考查的电功率的计算公式,需要了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案.
【题目】为探究电流与电压的关系,小明设计的电路如图所示,并准备了充足的实验器材.
(1)连接电路时开关应 , 滑动变阻器的滑片应置于端(选填“A”或“B”).
(2)为完成探究,应该改变电压,观察电流的变化,请写出两种(不同角度)改变定值电阻两端电压的方法.
方法一: .
方法二:
(3)小明按设计好的电路进行实验,收集数据如表(R为定值电阻).
次数 | 1 | 2 | 3 |
电流I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
电压U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
根据数据得到的结论是