题目内容
9.沈明家有一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗,图1为其原理示意图,R1、R2为电热丝,其额定电压均为220V.为了知道两档的功率值,他用自家的电能表进行测量,电能表铭牌如图2所示,当电路中只有这个电熨斗的高温档连续工作时,测得在3min内电能表的转盘转了300转,他又通过同样的方法测得低温档的电功率为800W,请你分析,计算回答下列问题:(1)根据图分析可知,当开关S1闭合,S2断开(选填“闭合”或“断开”)时,电熨斗处于低温档工作状态;
(2)电熨斗高温档的电功率为多少瓦?
(3)电熨斗在高温档状态下工作时,通过电热丝R2的电流是多少安?(结果保留小数点后两位)
分析 (1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,电压一定时,电路电阻越小,功率越大,功率大,电熨斗处于低温挡,根据电路图分析电路结构,判断低温挡时,开关的状态;
(2)3000r/kW•h的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了3000转;根据题目所给条件和电功率的公式P=$\frac{W}{t}$进行解答.
(3)电熨斗在高温档状态下工作时,求出电热丝R2的功率,利用P=UI即可求出电流.
解答 解:(1)由电路图知,当S1、S2都闭合时,两电热丝并联,电路电阻最小,电源电压U一定,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此时电路功率最大,电熨斗处于高温挡,当S1闭合,S2断开时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最大,电源电压U一定,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此时电路功率最小,电熨斗处于低温挡;
(2)因为电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了3000转;
所以当电能表转盘转了300转时,消耗的电能为W=$\frac{300r}{3000r/kW•h}$=0.1kW•h=3.6×105J;
t=3min=180s;
高温档的电功率P高=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{180s}$=2000W;
(3)电熨斗在高温档状态下工作时,两电热丝并联,则电热丝R2的功率P2=P高-P低=2000W-800W=1200W,
由P=UI得:I2=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.45A.
故答案为:(1)断开;
(2)电熨斗高温档的电功率为2000W;
(3)电熨斗在高温档状态下工作时,通过电热丝R2的电流是5.45A.
点评 本题考查功率的计算和电熨斗的工作原理、求电熨斗的电阻丝电阻,分析电路结构,知道什么状态下电熨斗处于高温挡、什么条件下处于低温档是本题的难点.
| A. | 水 | B. | 煤油 | C. | 干泥土 | D. | 一样高 |
| A. | 吸尘器 | B. | 电暖气 | C. | 洗衣机 | D. | 电脑 |
| A. | 举哑铃 | B. | 跳绳 | C. | 踢毽子 | D. | 拉弹簧拉力器 |