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(2012?蘇州)下表為一臺電熱水器的銘牌(有一項內容模糊不清),電熱水器內部簡化電路如圖所示,R1和R2均為電熱絲.
×××牌電熱水器
額定電壓 220V
額定
電流
高溫檔  
中溫檔 5A
低溫檔 2A
電源頻率 50Hz
求:
(1)低溫擋正常工作時的額定功率;
(2)中溫擋正常工作10分鐘產生的熱量;
(3)高溫擋正常工作時的額定電流.
分析:(1)已知低溫檔的電流及額定電壓,由P=UI可以求出低溫檔的額定功率;
(2)已知中溫檔的電壓、電流及通電時間,由W=UIt可求出熱水器產生的熱量;
(3)根據公式P=
U2
R
判斷熱水器處于各擋時,開關的閉合與斷開情況,
然后由歐姆定律及串聯電路特點求出熱水器處于高溫擋時的額定電流.
解答:解:(1)由熱水器的銘牌知,熱水器處于低溫擋正常工作時的額定功率:
P低額=UI=220V×2A=440W,
答:低溫擋正常工作時的額定功率是440W.
(2)由熱水器的銘牌知,中溫擋正常工作10分鐘產生的熱量
Q=UIt=220V×5A×10×60s=6.6×105J,
答:中溫擋正常工作10分鐘產生的熱童是6.6×105J.
(3)①由電路圖知:開關S1斷開、S2接b時,兩電阻串聯.熱水器電阻最大,
由P=
U2
R
知,熱水器處于低溫檔,此時I=
U
R1R2
,即:2A=
220V
R1+R2
  ①,
②由電路圖知:開關S1閉合、S2斷開時,只有電阻R1接入電路,熱水器處于中溫擋,
此時I=
U
R1
,即5A=
220V
R1
  ②;由①②解得:R1=44Ω,R2=66Ω;
③由電路圖知:開關S1閉合、S2接a時,兩電阻并聯,此時熱水器電阻最小,功率最大,
熱水器處于高溫擋,此時I=
U
R1
+
U
R2
=
220V
44Ω
+
220V
66Ω
≈8.3A,
答:高溫擋正常工作時的額定電流是8.3A.
點評:本題考查電流、電阻、電功及電功率的計算以及歐姆定律的應用,關鍵是公式及其變形的應用,還要學會從所給信息中找到有用的數據,難點是結合電路圖判斷高溫檔位、中溫擋位和低溫檔位.
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同一高度
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小明猜想:主要是燈絲的升華造成的,依據是:由于燈絲升華,燈絲的橫截面積變小,電阻變
大,而臺燈兩端電壓不變,由公式P=
U2
R
可知功率變小,因此燈變暗了;
小華猜想:主要是電路的負荷增大造成的,依據是:由于許多家庭開了空調,電路的負荷增大了,總電流變大,輸電線上有電阻,導致臺燈兩端的電壓降低,而燈絲電阻不變,由公式
P=
U2
R
可知功率變小,因此燈變暗了.
(1)小明為了驗證自己的猜想,他在爸爸的指導下用新的相同規(guī)格的燈泡替代原來的燈泡,觀察到新的燈泡亮度與原來的那只燈泡亮度基本一樣,說明小明的猜想是
錯誤
錯誤
(正確/錯誤)的;
(2)請你設計一個方案,驗證小華的猜想是否正確.
簡要做法:
關閉家庭空調等大功率用電器
關閉家庭空調等大功率用電器
;如何判斷:
觀察臺燈亮度是否變化,若臺燈亮度變亮,則小華的猜想是正確的;若臺燈亮度不變,則小華的猜想是錯誤的
觀察臺燈亮度是否變化,若臺燈亮度變亮,則小華的猜想是正確的;若臺燈亮度不變,則小華的猜想是錯誤的

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