Question

【題目】【2016·東營(yíng)卷】隨著電器化時(shí)代的到來(lái)，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(jiǎn)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。接通電源，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到100℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S2自動(dòng)斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)Sl仍閉合，電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)。

（l）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？

（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(shí)，電功率多大？

（4）為測(cè)量電熱鍋的實(shí)際電壓，將家中其它用電器全部關(guān)閉，電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，觀察到標(biāo)有“2000r/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(shí)際電壓是多少？

Answer 1

【答案】（1）2．75A；（2）5．445×105 J；（3）100W；（4）200V

【解析】

（l）當(dāng)閉合S1、S2時(shí)，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)，R2短路，只有R1在工作。

電路中的電流：Ⅰ= ==2．75A

（2）電熱鍋“大火”加熱1 5分鐘，消耗的電能：W加熱=UⅠt =220V×2．75A×900s=5．445×105J

（3）當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到100℃時(shí)，S2自動(dòng)斷開(kāi)，S1仍閉合，處于“小火”燉煮狀態(tài)，

R1、R2串聯(lián)，R燉煮=R1+R2=404Ω+80Ω=484Ω， “小火”燉煮狀態(tài)的電功率：P燉煮==100W

（4）電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，6分鐘消耗的電能：

W==0．05kW·h=3．6×106J×=1．8×105J，

電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，由W=t可得，

電熱鍋的實(shí)際電壓：U′== =200V。