冬季，養雞場為了提高產蛋量，夜間需要在雞舍裡用電熱器加熱並用燈泡照明，白天需要在雞舍裡用電熱器加熱，不需要用燈...
問題詳情：
冬季，養雞場為了提高產蛋量，夜間需要在雞舍裡用電熱器加熱並用燈泡照明，白天需要在雞舍裡用電熱器加熱，不需要用燈泡照明．小陽根據上述要求設計了一種加熱照明裝置，這個裝置的電路圖如圖所示，電阻R1和R2是兩個用來加熱且阻值不變的電阻絲，燈L是標有“220V 160W”的照明燈泡，開關S1、S2的通斷只有兩種狀態，一種是同時斷開，另一種是同時閉合．該裝置從早晨7：00至17：00處於白天工作狀態，連續正常工作10h，這段時間內電流表的示數為4.4A，電阻R1的電功率為P1，電阻R2的電功率為P2，電路的總電功率為P；該裝置從17：00至第二天早晨7：00處於夜間工作狀態，連續正常工作14h．已知：電源兩端的電壓U恆為220V，
=
求：（1）總電功率P；
（2）電阻R2的阻值；
（3）從早晨7：00到第二天早晨7：00的24h內，該加熱照明裝置共消耗電能多少千瓦時？
【回答】
【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．
【分析】（1）由題知，白天工作時兩開關應同時斷開，則R1與R2串聯，電流表測電路中電流，由P=UI計算總功率；
（2）先計算兩電阻串聯的總電阻，已知兩電阻的功率比，根據P=I2R列式計算R2的阻值；
（3）從早晨7：00到第二天早晨7：00，照明燈只在17：00至第二天早晨7：00處於夜間工作狀態時發光，由題知此時兩開關同時閉合，由圖知此時L與R1並聯，由W=Pt計算燈泡消耗電能；
由P=
計算R1消耗功率；由W=Pt計算R1消耗電能；
【解答】解：
（1）由題可知，白天工作狀態下不需要照明，開關同時斷開，由圖可知此時R1與R2串聯，電流表測電路中電流，
由P=UI可得此時電路的總功率：
P=UI=220V×4.4A=968W；
（2）由I=
可得兩電阻串聯的總電阻：
R=R1+R2=
=
=50Ω，
由P=I2R有：
=
=
=
，
聯立兩式解得：R1=10Ω，R2=40Ω；
（3）從早晨7：00到第二天早晨7：00的24h內，照明燈只在17：00至第二天早晨7：00處於夜間工作狀態時發光，
由題知，此時兩開關同時閉合，由圖知此時L與R1並聯，所以照明燈工作時間t=14h，
U=U1=UL=220V，所以燈泡正常發光，
由W=Pt可得燈泡消耗電能：WL=P額t=0.16kW×14h=2.24kW•h，
R1消耗功率：P1=
=
=4840W=4.84kW，
此段時間R1消耗電能：W1=P1t=4.84kW×14h=67.76kW•h
該裝置白天工作狀態時間t′=10h，
消耗電能：W=Pt=0.968kW×10h=9.68kW•h
所以從早晨7：00到第二天早晨7：00的24h內，該加熱照明裝置共消耗電能：
W總=WL+W1+W=2.24kW•h+67.76kW•h+9.68kW•h=79.68kW•h．
答：（1）總電功率P為968W；
（2）電阻R2的阻值為40Ω；
（3）從早晨7：00到第二天早晨7：00的24h內，該加熱照明裝置共消耗電能79.68kW•h．
知識點：電功率
題型：計算題
