随着电器化时代的到来,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2...
问题详情:
随着电器化时代的到来,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”加热状态时,电路中的电流多大?
(2)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?
(3)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率多大?
(4)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?
【回答】
【考点】电功率的计算;电功的计算;电能表参数的理解与电能的求法.
【分析】(1)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电热锅处于“大火”加热状态,根据欧姆定律求出电路中的电流;
(2)根据W=UIt求出处于“大火”加热状态15min消耗的电能;
(3)开关S2断开、S1仍闭合时,R1与R2串联,电热锅处于“小火”炖煮状态,根据电阻的串联和P=求出电功率;
(4)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=t求出电热锅的实际电压.
【解答】解:(1)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电热锅处于“大火”加热状态,
电热锅在额定电压下,电路中的电流:
I===2.75A;
(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15min消耗的电能:
W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105J;
(3)开关S2断开、S1仍闭合时,R1与R2串联,电热锅处于“小火”炖煮状态,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电热锅的电功率:
P小===100W;
(4)电热锅在“大火”加热状态下,6分钟消耗的电能:
W′==0.05kW•h=1.8×105J,
由W=t可得,电热锅的实际电压:
U′===200V.
答:(1)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态时,电路中的电流为2.75A;
(2)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5.445×105J;
(3)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率为100W;
(4)电热锅的实际电压是200V.
知识点:电功率
题型:计算题