Question

【題目】隨著電器化時(shí)代的到來，家用電器已廣泛應(yīng)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(guān)S1、S2 ， 電熱鍋處于；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到100℃時(shí)，開關(guān)S2自動(dòng)斷開，開關(guān)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(shí)，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(shí)，電功率多大？
（5）為測量在用電高峰期電熱鍋工作時(shí)的實(shí)際電壓，小明將家中其它用電器全部關(guān)閉，讓電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，觀察到標(biāo)有“2000r/kWh”字樣的電能表在6分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則電熱鍋這時(shí)的實(shí)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(shí)，開關(guān)S1、S2閉合，電路為R1的簡單電路，

所以此時(shí)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(shí)，開關(guān)S2斷開、S1閉合，R1與R2串聯(lián)，

所以“小火”燉煮狀態(tài)時(shí)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(shí)的實(shí)際電壓：

U實(shí)= = =200V．

【解析】解：（1）由圖知，閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，電路為R1的簡單電路，電源電壓一定，此時(shí)電路中電阻較小，由P= 可知此時(shí)加熱功率較大，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)；開關(guān)S2斷開、S1仍閉合時(shí)，R1與R2串聯(lián)，此時(shí)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(shí)，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(shí)，電功率100W；（5）電熱鍋這時(shí)的實(shí)際電壓是200V．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用電功率的計(jì)算公式，掌握計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R即可以解答此題．