(2012•廣陵區一模)圖甲是小明家的一台電熱飲水機,其額定電壓是220V,額定加熱功率是440W,保溫功率是40W.圖

題目:

(2012•廣陵區一模)圖甲是小明家的一台電熱飲水機,其額定電壓是220V,額定加熱功率是440W,保溫功率是40W.圖乙是飲水機的工作原理圖.
(1)飲水機加熱時,開關S要______(斷開/閉合).
(2)電阻R1和R2的阻值分別爲多少?
(3)飲水機正常加熱時,電流爲多少?
(4)飲水機單獨正常加熱30min,消耗的電能爲多少kW•h?
(5)這些電能將使小明家中「220V 10A(40A)  3000R/(kW•h )」的電能錶轉多少轉?

解答:

(1)電源電壓一定,由電功率公式P=
U2
R可知,電阻R越小,電功率越大,
由電路圖可知,開關S閉合時,只有電阻R2接入電路,熱水器處於加熱狀態.
(2)開關S閉合時,熱水器處於加熱狀態,
∵P=
U2
R,
∴電阻R2=

U2加熱
P加熱=
(220V)2
440W=110Ω,
開關斷開時,熱水器處於保溫狀態,
R=R1+R2=

U2保溫
P保溫=
(220V)2
40W=1210Ω,
R1=R-R2=1210Ω-110Ω=1100Ω;
(3)∵P=UI,
∴正常加熱時的電流I=
P加熱
U=
440W
220V=2A;
(4)飲水機單獨正常加熱t=30min=0.5h,消耗的電能:
W=P加熱t=0.44kW×0.5h=0.22kW•h;
(5)電能錶轉過的圈數n=
0.22kW•h

1kW•h
3000轉=660轉;
答:(1)飲水機加熱時,開關S要閉合.
(2)電阻R1的是1100Ω;電阻R2的阻值爲110Ω.
(3)飲水機正常加熱時電流爲2A.
(4)飲水機單獨正常加熱30min,消耗的電能爲0.22kW•h.
(5)電能表將轉過660轉.

試題解析:

(1)電源電壓一定,由電功率公式P=

U2
R
可知,電阻R越小,電功率越大,分析電路結構,然後分析答題.
(2)已知電功率及電源電壓,由電功率公式的變形公式求出電阻阻值.
(3)由電功率的變形公式可以求出電熱水機正常工作時的電流.
(4)由公式W=Pt可以求出熱水機消耗的電能.
(5)根據電能表參數及消耗的電能可以求出電能錶轉過的圈數.

名師點評:

本題考點: 電功與熱量的綜合計算.
考點點評: 本題求的物理量較多,但難度不大,熟練應用基礎知識即可正確解題.

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