题目内容

14．如图甲所示是小明家浴室中安装的浴霸．通过阅读说明书，小明了解到这台浴霸的电路连接情况如图乙所示，其中La、Lb、Lc和Ld是四盏取暖灯，L是照明灯，M为换气扇．说明书中还列出了该浴霸的部分技术参数，如表所示．求：
产品类别浴 霸
产品类型灯暖型
安装方式吸顶式
电压/频率220V/50Hz
取暖灯功率275W×4
照明功率40W
换气功率40W
（1）照明灯L正常发光时的电阻RL；
（2）当闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时，干路中的电流I；
（3）小明在一次洗浴过程中，先闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4，使浴霸工作15min；然后断开开关S1、S3，闭合开关S2、S4，又使浴霸工作6min．这次洗浴过程中共消耗多少度电．

分析 （1）已知照明灯额定功率和额定电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求正常发光时的电阻RL；
（2）闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时四个取暖灯全部打开且都正常发光，则可以计算出四灯的总功率，利用公式I=$\frac{P}{U}$计算出干路中的电流；
（3）由图可知，闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时四个取暖灯全部打开且都正常发光，则可以计算出四灯的总功率，知道工作时间，可利用公式W=Pt计算出消耗的电能；
断开开关S1、S3，闭合开关S2、S4时照明灯和换气扇正常工作，则可以计算出总功率，知道工作时间，可利用公式W=Pt计算出消耗的电能；最后求其和即为这次洗浴过程中共消耗的电能．

解答 解；（1）照明灯正常工作，而UL=220V，PL=40W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，正常发光时的电阻：
RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω．
（2）由图可知，闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时四个取暖灯全部打开且都正常发光，所以电路中总电功率为：P=275W×4=1100W，
由P=UI得，干路中的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A．
（3）闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时电路中总电功率P=1100W=1.1kW，t=15min=0.25h，
取暖消耗的电能为：W=Pt=1.1kW×0.25h=0.275kW•h，
断开开关S1、S3，闭合开关S2、S4时照明灯和换气扇正常工作，则总功率P′=40W+40W=80W=0.08kW，t′=6min=0.1h，
消耗的电能为：W′=P′t′=0.08kW×0.1h=0.008kW•h，
这次洗浴过程中共消耗的电能W总=W+W′=0.275kW•h+0.008kW•h=0.283kW•h．
答：（1）照明灯L正常发光时的电阻RL为1210Ω；
（2）当闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时，干路中的电流I=5A；
（3）这次洗浴过程中共消耗0.283度电．

点评 本题考查电流和消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断开关断开与闭合时电路的连接情况，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．

练习册系列答案
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物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃
水6020645
食用油6020668
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次数12345
电压U/V1.01.52.02.53.0
电流I/A0.10.151.00.250.3
（3）解决了发现的问题后，请你根据实验数据在图2中画出电流与电压的关系图象．
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（2）实验前在检查仪器时，发现电流的表指针如图甲所示，那么，接下来的操作步骤应该是将指针调零．
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表1：
防冻液含量/%3050607090
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表2：
速度（m/s）反应距离（m）制动距离（m）
1067
201325
301848
402680
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（4）根据表2中的数据，请写出两条相关的安全驾驶的要求：严禁超速、严禁疲劳驾驶．

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