题目内容
11．
我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床--“韩式电热炕”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕0点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R1和R2是发热电阻，R2的阻值是R1的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？
（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？
分析 （1）由图可知，当S与触点1、2接触时，电路为R1的简单电路，根据电能表的转盘在1min内刚好转了20转可求得其消耗的电能，再利用P=$\frac{W}{t}$可求得电热炕功率；
（2）根据（1）求得的电热炕功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得R1的电阻，当S与触点3、4接触时处于抵挡，此时只有R2工作，根据R2的阻值是R1的2倍，可知R2的阻值，再利用欧姆定律可求得电路中通过O点的电流．
解答 解：（1）分析可知，当S与触点1、2接触时，电路为R1的简单电路，1min内电热炕消耗的电能W1=$\frac{20r}{3000r/（kW•h）}$=$\frac{1}{150}$kW•h=2.4×104J；
由P=$\frac{W}{t}$可得，电热炕功率P1=$\frac{{W}_{1}}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}J}{60s}$=400W；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{400W}$=121Ω，
当S与触点3、4接触时处于抵挡，此时只有R2工作，电路中通过O点的电流；I=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{U}{2{R}_{1}}$=$\frac{220V}{2×121Ω}$=$\frac{10}{11}$A≈0.9A；
答：（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是400W；
（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是0.9A．
点评 本题考查电功率、电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是对电路图的分析，这也是本题的难点．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
滑轮组拉着物体A在水平面上做匀速直线运动，经5s物体A运动了2m，已知mA=500kg，F=612.5N，滑轮组的机械效率η=80%．求：
如图所示，中国的高铁建设被誉为是中国经济发展的奇迹，频频刷新世界纪录．2015年11月25日上午，中国国务院总理李克强邀请来华出席第四次中国-中东欧国家领导人会晤的中东欧国家领导人共同乘坐中国高铁，从苏州到上海，全程99Km，22分钟就到了．全程的平均速度为270km/h．高铁高速运行时，以车上乘客为参照物，高铁是静止（选填“静止”或“运动”）的．
3．
现有两个滑轮和一根绳子，先采用如图甲所示的绕制方法组合成滑轮组，拉动绳子让重物匀速提升距离h；再采用如图乙所示的方法重新绕制，同样让重物匀速提升距离h，不计滑轮和绳子重力及各处摩擦，关于两次拉动过程中拉力F1，F2及其做功W1，W2的大小关系，下列判断正确的是（ ）
现有两个滑轮和一根绳子，先采用如图甲所示的绕制方法组合成滑轮组，拉动绳子让重物匀速提升距离h；再采用如图乙所示的方法重新绕制，同样让重物匀速提升距离h，不计滑轮和绳子重力及各处摩擦，关于两次拉动过程中拉力F1，F2及其做功W1，W2的大小关系，下列判断正确的是（ ）| A． | F1＜F2 | B． | F1=F2 | C． | W1=W2 | D． | W1＞W2 |
1．正常人步行的速度大约是（ ）
| A． | 1.3m/s | B． | 12m/s | C． | 1.2cm/s | D． | 1.2km/s |