Question

20．如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r=1Ω，电炉电阻R=19Ω，电解槽电阻r′=0.5Ω．当S₁闭合、S₂断开时，电炉消耗功率为684W；S₁、S₂都闭合时电炉消耗功率为475W（电炉电阻可看做不变）．以下说法正确的是（　　）

• A． 电源的电动势为120V
• B． S₁、S₂都闭合时，流过电解槽的电流大小为190A
• C． S₁、S₂都闭合时，电解槽消耗的电功率为200W
• D． S₁、S₂都闭合时，电解槽中消耗的电能转化成化学能的功率1700W

Answer 1

分析 S₁闭合，S₂断开时，已知电炉消耗功率，根据功率P=I²R公式求出电炉中的电流，由闭合电路欧姆定律求出电动势；
S₁、S₂都闭合时，由电炉消耗功率求出电炉的电压和电流，由闭合电路欧姆定律求出干路中电流，得到电炉的电流；
根据P=UI求出电解炉消耗的电功率．
根据P=UI求出电解炉消耗的电功率，根据功率P=I²R公式求出电解槽内阻消耗的功率，两者之差即为电解槽转化成化学能的功率

解答 解：A、当S₁闭合、S₂断开时电炉功率为P₁
电炉中电流　I=$\sqrt{\frac{{P}_{1}^{\;}}{R}}$=$\sqrt{\frac{684}{19}}A=6A$
电源电动势E=I（R+r）=120V，故A正确；
B、当S₁、S₂都闭合时电炉功率为P₂
电炉中电流　${I}_{R}^{\;}=\sqrt{\frac{{P}_{2}^{\;}}{R}}=\sqrt{\frac{475}{19}}A=5A$
电炉路端电压为　          U=I_RR=5×19=95V
通过电源的电流为$I=\frac{E-U}{r}=\frac{120-95}{1}A=25A$
通过电解槽的电流为　I_A=I-I_R=20A，故B错误；
C、电解槽消耗的电功率P_A=I_AU=20×95=1900W，故C错误；
D、电解槽消耗的电功率　P_A=I_AU=20×95=1900W
电解槽内热损耗功率${P}_{热}^{\;}={I}_{A}^{2}r′=2{0}_{\;}^{2}×0.5=200W$
电解槽转化成化学能的功率P_化=P_A-P_热=1700W，故D正确；
故选：AD

点评 电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流．