题目内容
18．
随着电气化时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中，某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220V，R1，R2均为发热电阻，其阻值分别为80Ω、404Ω．接通电源，闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态；当锅内温度达到100℃时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于“小火”炖煮状态．（1）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是多少焦耳？
（2）电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率多大？
（3）为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关闭，电热锅在“大火”加热状态下，观察到标有“2000r/kW•h”字样的电能表在6分钟内转了100转，电热锅的实际电压是多少？
分析 （1）闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态，由图可知，此时电路中只有R1接入电路，根据W=UIt=$\frac{{U}^{2}t}{R}$计算消耗的电能；
（2）根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出“小火”炖煮状态时电功率；
（3）2000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转动2000r，据此求出6分钟内转了100转消耗的电能，根据W=$\frac{{U}^{2}t}{R}$求出电热锅的实际电压．
解答 解：（1）闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态，由图可知，此时电路中只有R1接入电路，由W=UIt=$\frac{{U}^{2}t}{R}$可得：
此时消耗的电能：W大=$\frac{{U}^{2}t}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}×15×60s}{80Ω}$=5.445×105J；
（2）电热锅处于“小火”炖煮状态时，开关S2断开、S1闭合，R1与R2串联，所以“小火”炖煮状态时电功率：
P小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{80Ω+404Ω}$=100W；
（3）电热锅在“大火”加热状态下，6分钟消耗的电能：
W=$\frac{100r}{2000r/kW•h}$=0.05kW•h；
由W=$\frac{{U}^{2}t}{R}$可得此时的实际电压：
U实=$\sqrt{\frac{W{R}_{1}}{t}}$=$\sqrt{\frac{0.05×3.6×1{0}^{6}J×80Ω}{6×60s}}$=200V．
答：（1）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热15min消耗的电能为5.445×105J；
（2）电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率100W；
（3）电热锅的实际电压是200V．
点评 本题考查了欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，要注意额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等．
拆弹专家排出爆炸装置如图所示，a、b是露在框外的两条导线，为排除起爆隐患，可采取如下措施（ ）| A． | 用一根导线使a线短路 | B． | 用一根导线将a、b线连接起来 | ||
| C． | 剪断a线 | D． | 剪断b线 |
| A． | 地磁的南极与地理的北极重合 | |
| B． | 丹麦物理学家奥斯特最早记述了磁偏角 | |
| C． | 鸽子和绿海龟都是利用地磁场进行导航的 | |
| D． | 指南针静止时北极所指的方向是地理的南极附近 |
| A． | 给充气不足的篮球充气，气体的质量增加，密度变大 | |
| B． | 1kg/m3=1.0×103g/cm3 | |
| C． | 由公式ρ=$\frac{m}{V}$知，物质的密度跟质量成正比，跟体积成反比 | |
| D． | 不同物质的密度一定是不同的 |
小明用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题：