Question

【題目】隨著電器化時代的到來，家用電器已廣泛應用到我們的生活中．某家庭煲湯用電熱鍋簡化電路如圖所示，電熱鍋額定電壓為220V，R1、R2均為發(fā)熱電阻，其阻值分別為80Ω、404Ω．
（1）接通電源，閉合開關S1、S2 ， 電熱鍋處于；當鍋內溫度達到100℃時，開關S2自動斷開，開關S1仍閉合，電熱鍋處于（選填：“小火”燉煮狀態(tài)或“大火”加熱狀態(tài)）
（2）電熱鍋在額定電壓下，處于“大火”加熱狀態(tài)時，電路中的電流多大？
（3）電熱鍋在額定電壓下，處于“大火”加熱狀態(tài)15分鐘，消耗的電能是多少焦耳？
（4）電熱鍋在額定電壓下，處于“小火”燉煮狀態(tài)時，電功率多大？
（5）為測量在用電高峰期電熱鍋工作時的實際電壓，小明將家中其它用電器全部關閉，讓電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，觀察到標有“2000r/kWh”字樣的電能表在6分鐘內轉了100轉，則電熱鍋這時的實際電壓是多少？

Answer 1

【答案】
（1）“大火”加熱狀態(tài)；“小火”燉煮狀態(tài)
（2）解：電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)時，開關S1、S2閉合，電路為R1的簡單電路，

所以此時電路中電流：I= = =2.75A；

（3）解：電熱鍋在額定電壓下，處于“大火”加熱狀態(tài)15min消耗的電能：

W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105J；

（4）解：電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)時，開關S2斷開、S1閉合，R1與R2串聯(lián)，

所以“小火”燉煮狀態(tài)時電功率：P小= = =100W；

（5）解：電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，6分鐘消耗的電能：

W= =0.05kWh；

由W= t可得此時的實際電壓：

U實= = =200V．

【解析】解：（1）由圖知，閉合開關S1、S2時，電路為R1的簡單電路，電源電壓一定，此時電路中電阻較小，由P= 可知此時加熱功率較大，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)；開關S2斷開、S1仍閉合時，R1與R2串聯(lián)，此時電路中電阻較大，加熱功率較小，電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)．答：（1）大火”加熱狀態(tài)；小火”燉煮狀態(tài)；（2）電熱鍋在額定電壓下，處于“大火”加熱狀態(tài)時，電路中的電流2.75A；（3）電熱鍋在額定電壓下，處于“大火”加熱狀態(tài)15分鐘，消耗的電能是5.445×105J；（4）電熱鍋在額定電壓下，處于“小火”燉煮狀態(tài)時，電功率100W；（5）電熱鍋這時的實際電壓是200V．
【考點精析】通過靈活運用電功率的計算公式，掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R即可以解答此題．