题目内容
4.| XX牌电热水器 | ||
| 额定电压 | 220V | |
| 额定功率 | 高温档 | |
| 中温档 | 5A | |
| 低温档 | 2A | |
| 电源频率 | 50Hz | |
(2)电热水器处于中温档工作时,消耗的电功率是多少?通电10min产生的热量是多少?
(3)若不考虑电热丝随温度的变化,则电阻R1和R2阻值分别为多少?
(4)求高温档正常工作时的额定电流.
分析 (1)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析当电压一定时,电阻越大,功率越小;当电阻越小时,功率越大;
(2)利用P=UI求出中温档时的功率;利用W=Pt求出产生的热量;
(3)由电路图可知,当S1断开,S2接a时,两电阻串联,电路中电阻最大,功率最小处于低温档,求出两电阻串联总电阻;当S1闭合,S2接a时,只有R2接入电路,R1被短路,此时处于中温度档,求出R2,联系串联求出R1;
(4)当S1闭合,S2接b时,两电阻并联,电路中电阻最小,当电压一定时,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,功率最大,处于高温档,利用并联电流特点求出高温档时的电流.
解答 解:
(1)当开关S1断开,S2接a时,电阻R1、R1,串联接入电路,电路电阻最大,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,当电压一定时,电功率最小,电路处于低温档,所以功率最小,为低温档.
(2)中温档消耗的功率为:P中=UI中=220V×5A=1100W;
通电10min产生的热量为:Q=W=P中t=1100W×10×60s=6.6×105J;
(3)由电路图可知,当S1断开,S2接a时,两电阻串联,电路中电阻最大,功率最小处于低温档,由此可得:
$\frac{220V}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=2A ①
当S1闭合,S2接a时,只有R2接入电路,R1被短路,此时处于中温度档,则由题意可得:
$\frac{220V}{{R}_{2}}$=5A ②
由①②可得:
R1=66Ω
R2=44Ω;
(4)由电路图可知,当S1闭合,S2接b时,两电阻并联,电路中电阻最小,当电压一定时,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,功率最大,处于高温档,
因此电路中总电流为:I=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{66Ω}$+$\frac{220V}{44Ω}$≈8.33A.
答:(1)当开关S1断开,S2接a时,电阻R1、R1,串联接入电路,电路电阻最大,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,当电压一定时,电功率最小,电路处于低温档,所以功率最小,为低温档.
(2)电热水器处于中温档工作时,消耗的电功率是1100W;通电10min产生的热量是6.6×105J;
(3)若不考虑电热丝随温度的变化,则电阻R1和R2阻值分别为66Ω、44Ω;
(4)高温档正常工作时的额定电流8.33A.
点评 此题主要借助于电热水器考查学生对于电功率和电路连接特点的理解和掌握,分析电路是解题关键.
| A. | 以较快的速度拉木箱 | B. | 以较慢的速度拉木箱 | ||
| C. | 减小斜面的倾斜程度 | D. | 增大斜面的倾斜程度 |
| A. | 燃料的质量越大,热值越大 | |
| B. | 容易燃烧的燃料的热值一定大 | |
| C. | 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 | |
| D. | 热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多 |
| A. | 只要物体振动,我们就能听见声音 | |
| B. | 高速公路两侧安装透明板墙是在声源处减弱噪声 | |
| C. | 只要我们听见声音,就有物体在振动 | |
| D. | 人们根据音调来辨别不同乐器发出的声音 |