Question

【題目】(2017·東營)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220 V，R1、R2均為發(fā)熱電阻，其阻值分別為80 Ω、404 Ω.接通電源，閉合開關S1、S2，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)；當鍋內(nèi)溫度達到100 ℃時，開關S2自動斷開，開關S1仍閉合，電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)．

(1)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？___________

(2)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？_________-

(3)電熱鍋在額定電壓下，處于“小火”燉煮狀態(tài)時，電功率多大？___________

(4)為測量電熱鍋的實際電壓，將家中其他用電器全部關閉，使電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下單獨工作，觀察到標有“2 000 r/kW·h”字樣的電能表在6分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，電熱鍋的實際電壓是多少？_________

Answer 1

【答案】2.75 A5.445×105 J100 W200 V

【解析】

（1）由圖知道，當閉合開關S1、S2 時，電路為R1 的簡單電路，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)，此時電熱鍋在額定電壓下工作，電路中的電流是：I=U/R1=220V/80Ω=2.75A；

（2）由W=UIt知道，電熱鍋在額定電壓下，處于“大火”加熱狀態(tài)15min消耗的電能是：

W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105 J；

（3）當開關S2 斷開、S1 仍閉合時，R1 與R2 串聯(lián)，電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)，由于串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電熱鍋的電功率是：

P小 =U2/（R1+R2）=220V2/（80Ω+404Ω）=100W；

（4）根據(jù)題意知道，電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，6分鐘消耗的電能是：

W′=100r/2000r/kWh=0.05kWh=1.8×105 J，

由W=U2/Rt知道，電熱鍋的實際電壓是：U′= 。