小明在离家不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表(3000r/(kW...
问题详情:
小明在离家不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表(3000r/(kW•h))。如图所示。电水壶的规格为“220V 1210W”,电水龙头的规格为“220V 2420W”,当电路中单独使用电水壶烧水时,铝盘转动110r,用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用了180s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求:
(1)电水壶和电水龙头的电阻;
(2)导线的电阻;
(3)在洗漱时,导线上产生的热量。
【回答】
(1) 40Ω和20Ω;(2) 4Ω;(3) 60500J
【解析】
(1)根据公式分别求出电水壶和电水龙头的电阻;
(2)根据电能表表盘转过的数目求出消耗的电能,根据求出电水壶和导线的功率;然后根据功率和电压求出总电阻,根据串联电路的电阻关系求出导线的电阻;
(3)根据导线的电阻和水龙头的电阻求出其总功率;根据焦耳定律求出产生的热量。
【详解】
解:(1)电水壶的规格为“220V 1210W”,电水龙头的规格为“220V 2420W”,根据公式可知,电水壶的电阻为
电水龙头的电阻为
(2)当电路中单独使用电水壶烧水时,消耗的电能为
此时电路的总功率为
此时电水壶和导线的总电阻为
由于导线与电水壶串联接入电路中,则导线的电阻为
R线=R总−R壶=44Ω−40Ω=4Ω
(3)电水龙头和导线的总电阻为
R'=R线+R水龙头=20Ω+4Ω=24Ω
此时导线和水龙头的功率为
根据公式P=I2R可知,I2=
则导线上产生的热量为
Q=I2R't=×4Ω×180s=60500J
答:(1)电水壶和电水龙头的电阻分别为40Ω和20Ω;
(2)导线的电阻为4Ω;
(3)在洗漱时,导线上产生的热量为60500J。
【点评】
本题考查了电功率公式的灵活运用,关键是电能表参数理解和电能的求法,有较大的难度。
知识点:电能 电功
题型:计算题