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【题目】随着电器化时代的到来,家用电器已广泛应用到我们的生活中.某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω、404Ω.
(1)接通电源,闭合开关S1、S2 , 电热锅处于;当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,开关S1仍闭合,电热锅处于(选填:“小火”炖煮状态或“大火”加热状态)
(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态时,电路中的电流多大?
(3)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15分钟,消耗的电能是多少焦耳?
(4)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率多大?
(5)为测量在用电高峰期电热锅工作时的实际电压,小明将家中其它用电器全部关闭,让电热锅在“大火”加热状态下,观察到标有“2000r/kWh”字样的电能表在6分钟内转了100转,则电热锅这时的实际电压是多少?

【答案】
(1)“大火”加热状态;“小火”炖煮状态
(2)解:电热锅处于“大火”加热状态时,开关S1、S2闭合,电路为R1的简单电路,

所以此时电路中电流:I= = =2.75A;


(3)解:电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15min消耗的电能:

W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105J;


(4)解:电热锅处于“小火”炖煮状态时,开关S2断开、S1闭合,R1与R2串联,

所以“小火”炖煮状态时电功率:P= = =100W;


(5)解:电热锅在“大火”加热状态下,6分钟消耗的电能:

W= =0.05kWh;

由W= t可得此时的实际电压:

U= = =200V.


【解析】解:(1)由图知,闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电源电压一定,此时电路中电阻较小,由P= 可知此时加热功率较大,电热锅处于“大火”加热状态;开关S2断开、S1仍闭合时,R1与R2串联,此时电路中电阻较大,加热功率较小,电热锅处于“小火”炖煮状态.答:(1)大火”加热状态;小火”炖煮状态;(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态时,电路中的电流2.75A;(3)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15分钟,消耗的电能是5.445×105J;(4)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率100W;(5)电热锅这时的实际电压是200V.
【考点精析】通过灵活运用电功率的计算公式,掌握计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R即可以解答此题.

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