1、
有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.R1=88Ω,R2=22Ω.
(1)如何控制S1和S2 , 使热水器处于高温档;
(2)求中温档正常工作时热水器的功率;
(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量.
(1)
解:由P= 可知,电阻越小,功率越大;
当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,R1和R2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,功率最大,热水器处于高温档
答:当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于高温档.
(2)
解:由P= 可知,只闭合开关S1时,电路为R1的基本电路,热水器处于中温档;
此时电路的功率:P中= = =550W
答:中温档正常工作时热水器的功率为550W.
(3)
解:由P= 可知,当断开S1,并将S2拨至位置b时,R1和R2串联接入电路,热水器处于低温档;
此时热水器正常工作10min内电热丝产生的热量:Q= t= ×10×60s=2.64×105J
答:低温档正常工作10min内电热丝产生的热量为2.64×105J.
(1)根据公式P= 可知,加热时电路的总电阻较小,再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系,从而可以判断出电热水器处于处于什么状态;(2)先根据P= 判断出电路处于中温档时电路的结构,然后根据P= 求出中温档正常工作时热水器的功率;(3)先根据P= 判断出电路处于低温档时电路的结构,然后根据Q= t求出低温档正常工作10min电热丝产生的热量.
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识,掌握计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R,以及对焦耳定律的计算公式及其应用的理解,了解焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.).
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