题目内容
【题目】如图所示是小明家电饭煲铭牌,有额定功率高、中、低三档,但中、低档已模糊不清。从说明书中的电路图可知,内部有两根电阻丝,每根电阻丝的阻值均为110Ω(设电阻丝阻值恒定不变),中档是一根电阻丝接入电路,低档是两根电阻丝串联接入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求:
定电压 | 220V | |
频率 | 50Hz | |
额定功率 | 高档 | 900W |
中档 | ||
低档 | ||
(1)当电饭煲使用中档时,通过它的电流是多少?当电饭煲使用低档时,它消耗的电功率多大?
(2)若使用高档,电饭煲正常工作20min,消耗的电能是多少?如图所示是小明家的电能表,在这过程中若小明家只使用电饭煲,则电能表转盘旋转多少圈?
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(3)晚上,由于是用电高峰期,该电饭煲的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,求利用高档功率把2kg的水从20℃加热到80℃需要多长时间?
【答案】(1)2A; 220W;(2)0.3kWh;电能表转盘旋转180R;(3)847s。
【解析】
(1)当电饭煲使用中档时,一根电阻丝接入电路,根据欧姆定律求出通过的电流;电饭煲使用低档时,两根电阻丝串联接入电路,根据电阻的串联和电功率的公式求出消耗的电功率;
(2)使用高档时,根据W=Pt求出电饭煲正常工作20min消耗的电能;由电能表上的铭牌可知圈数与电功的关系,则可知转过的圈数;
(3)知道加热时的额定功率和额定电压,根据
求出电路中的总电阻,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据效率的公式求出电饭煲消耗的电能,根据电功的公式求出需要的加热时间。
(1)当电饭煲使用中档时,一根电阻丝接入电路,通过的电流:
,电饭煲使用低档时,两根电阻丝串联接入电路,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以消耗的电功率:
;
(2)使用高档时,电饭煲正常工作20min消耗的电能:
,因600R/(kWh)表示的是电路中每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转600R,所以电能表转盘旋转的圈数:n=0.3kWh×600R/(kWh)=180R;
(3)电饭煲加热时的电阻:
,
水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J,
电饭煲消耗的电能:
,
需要的加热时间:
。
【题目】学习了电学知识后,小明对影响导体电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
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实验过程:电路如图甲所示。将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如下表所示,请回答下列问题:
连接方式 | 一根 | 两根串联 | 三根串联 | 两根并联 | 三根并联 |
电流表读数/A | 0.3 | 0.2 | 1.2 | 1.8 |
(1)图乙是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将记录数据的表格补充完整。
(2)分析表格中的数据,得到以下结论:
A.电阻的大小与长度的关系是:横截面积相同的同种导体,__________;
B.电阻的大小与横截面积的关系是:长度相同的同种导体,__________。
(3)进行多次测量的目的是__________。
(4)本实验中一根合金丝的电阻为__________Ω。