Question

【题目】在综合实践活动中，小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电阻丝，S1是电路控制开关，他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内，该电路消耗的总功率随时间变化的图象如图乙所示，求：

（1）0～20min内，开关S2是断开还是闭合？

（2）0～10min内通过R1的电流；

（3）30min内该电路消耗的电能。

Answer 1

【答案】 0～20min内，开关S2是闭合的 0～10min内通过R1的电流为5A 30min内该电路消耗的电能为1.584×106J

【解析】试题分析

（1）根据图乙不同时间段对应的功率大小不同，根据，判断电路两种状态下电路的连接.
（2）由变形公式求0～10 min内通过R1的电流.
（3）根据分别求出30 min内加热和保温时所做的功，相加在一起即为电路消耗的电能.

试题解析

（1）由图乙可知，在0～20 min内，对应的功率为1100 W，为加热状态，根据可知，此时电路中电阻较小，故S2处于闭合状态.

（2）R1此时的电功率：则通过R1的电流：.
（3）在0～20 min内为加热状态，此时功率为1100 W，则电流做功：

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在20～30 min内位保温状态，此时功率为440 W，则电流做功：

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所以30 min内该电路消耗的电能：

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