Question

3．如圖是小貝家廚房安裝的即熱式電熱水龍頭，它的特點(diǎn)是即開即有熱水，無需提前預(yù)熱，而且可以通過調(diào)節(jié)水流大小調(diào)節(jié)水溫，不需要調(diào)節(jié)加熱電阻大小．其部分參數(shù)如下表所示（忽略溫度對電阻的影響）．

額定電壓	220V
額定功率	2200W
最高水溫	50
交流電頻率	50Hz

求：（1）該水龍頭正常工作時(shí)電路中的電流多大？
（2）該水龍頭正常工作時(shí)的電阻多大？
（3）該產(chǎn)品的電氣技術(shù)參數(shù)中規(guī)定：合格產(chǎn)品的電阻偏差應(yīng)小于或等于2Ω．每一批產(chǎn)品在出廠前都會(huì)進(jìn)行抽檢，現(xiàn)將一個(gè)該款水龍頭單獨(dú)接在220V電路中，請你計(jì)算1min內(nèi)消耗的電能在什么范圍內(nèi)，該水龍頭電氣部分是合格的？

Answer 1

分析 （1）利用P=UI，結(jié)合正常工作時(shí)的電功率求出電路中的電流；
（2）根據(jù)（1）求得的電流，利用I=$\frac{U}{R}$求得水龍頭正常工作時(shí)的電阻；
（3）已知合格產(chǎn)品的電阻偏差應(yīng)小于或等于2Ω，即電阻在20Ω～24Ω之間，再利用W=Q=I²Rt可求得1min內(nèi)消耗的電能范圍．

解答 解：（1）由P=UI可得，該水龍頭正常工作時(shí)電路中的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，水龍頭正常工作時(shí)的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{10A}$=22Ω；
（3）根據(jù)合格產(chǎn)品的電阻偏差應(yīng)小于或等于2Ω，可知電阻R在20Ω～24Ω之間，
則W=Q₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（220V）^{2}}{20Ω}$×60s=1.45×10⁵J，
Q₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$t=$\frac{{（220V）}^{2}}{24Ω}$×60s=1.21×10⁵J，
則1min內(nèi)消耗的電能在1.45×10⁵J～1.21×10⁵J范圍內(nèi)，該水龍頭電氣部分是合格的．
答：（1）該水龍頭正常工作時(shí)電路中的電流為10A；
（2）該水龍頭正常工作時(shí)的電阻為22Ω；
（3）1min內(nèi)消耗的電能在1.45×10⁵J～1.21×10⁵J范圍內(nèi)，該水龍頭電氣部分是合格的．

點(diǎn)評 此題為電學(xué)綜合題，主要考查學(xué)生對于電功率與電壓電流的關(guān)系，電功的計(jì)算的理解和掌握，關(guān)鍵是各種公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會(huì)從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．