Question

12．如圖甲所示是一種常見的電熱水袋，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如下表所示．

額定電壓	220V
額定加熱功率	550W
指示燈功率	0.2W
袋內(nèi)充水質(zhì)量	1kg
自動(dòng)斷電溫度	65℃

請(qǐng)你計(jì)算，電熱水袋正常加熱時(shí)：
（1）通過發(fā)熱體R的電流．
（2）發(fā)熱體R的阻值．
（3）通電10min，發(fā)熱體R消耗的電能．
（4）分析圖乙和表中數(shù)據(jù)，比較紅色指示燈L和發(fā)熱體R的電阻大小，并簡(jiǎn)要說明理由．

Answer 1

分析 （1）電熱水袋正常加熱時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出通過發(fā)熱體R的電流；
（2）根據(jù)歐姆定律求出發(fā)熱體R的阻值；
（3）根據(jù)W=Pt求出通電10min發(fā)熱體R消耗的電能；
（4）由電路圖可知，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩電阻兩端的電壓相等，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析兩電阻阻值的大小．

解答 解：（1）由P=UI可得，電熱水袋正常加熱時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{550W}{220V}$=2.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，電熱水袋正常加熱時(shí)的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{2.5A}$=88Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，通電10min，發(fā)熱體R消耗的電能：
W=Pt=550W×60s×10=3.3×10⁵J；
（4）由圖可見，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩端電壓相等，發(fā)熱體的功率要比指示燈的功率大得多，根據(jù)電功率的計(jì)算P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在電壓U相等的情況下，功率P大的，電阻R反而小，因此發(fā)熱體的電阻要小于指示燈的電阻．
答：（1）通過發(fā)熱體R的電流為2.5A；
（2）發(fā)熱體R的阻值為88Ω；
（3）通電10min，發(fā)熱體R消耗的電能為3.3×10⁵J；
（4）紅色指示燈L的電阻大；理由：電熱水袋工作時(shí)，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩用電器兩端的電壓相等，指示燈L的功率小，則通過指示燈的電流小，由I=U/R可知指示燈L的電阻大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電流、電阻、電功以及判斷電阻阻值大小關(guān)系等問題，由銘牌獲取所需信息，熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式即可正確解題．