题目内容

2．如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如表，R1、R2是发热电阻丝．求：
（1）饮水机处于加热状态时，正常工作10min消耗的电能．
（2）电阻R1、R2的阻值．
（3）完成上述计算后，小明还想用电能表验证饮水机标的加热功率是否准确．经测量，他家电路中的电压是220V．他将家中其它的用电器全部断开，把饮水机装上水后单独接入电路中．小明观察到电能表铝盘在1min内转过了66圈，电能表上标有“3600r/kw•h”，请你通过计算，判断饮水机的铭牌中标的加热功率是否准确．
 型号 YSJ-66
 额定电压 220V
 加热功率 1100W
 保温功率 44W
 水箱容积 5L
 频率 50Hz

分析 （1）根据P=$\frac{W}{t}$求出饮水机工作10min消耗的电能．
（2）当S、S1同时闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，由表格数据可知加热功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求电阻R2的阻值；
（3）利用转数和电能表参数结合电功率公式，求出实际功率，对比铭牌功率分析解答．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，正常工作10min消耗的电能W加热=P加热t加热=1100W×10×60s=6.6×105J；
（2）当S、S1同时闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，
由表格数据可知加热功率，P加热=1100W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω，
当S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，饮水机处于保温状态，
R总=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44W}$=1100Ω，
R1=R总-R2=1100Ω-44Ω=1050Ω，
（3）电热水壶实际消耗的电能为W′=$\frac{66r}{3600r/kW•h}$=$\frac{11}{600}$kW•h，
实际功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{11}{600}kW•h}{\frac{1}{60}h}$=1100W，
由P=P加热可知，饮水机的铭牌中标的加热功率是准确的．
答：（1）饮水机处于加热状态时，正常工作10min消耗的电能为6.6×105J；
（2）电阻R1的阻值为1050Ω，R2的阻值为44Ω．
（3）饮水机的铭牌中标的加热功率是准确的．

点评 本题考查了串联电路的特点和电功公式、电功率公式的灵活应用，分清饮水的电路和功率是关键．

练习册系列答案
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