Question

【題目】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220V，R1和R2均為發(fā)熱電阻，R1阻值為80Ω，R2阻值為404Ω．接通電源電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)；當鍋內(nèi)溫度達到100℃時，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，開關S1處于斷開還是閉合狀態(tài)？此時電路中的電流多大？

（2）電熱鍋在額定電壓下，處于“小火”燉煮狀態(tài)時，電功率多大？

（3）為測量電熱鍋的實際電壓，將家中其他用電器全部關閉，電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，觀察到標有“2000r/kWh”字樣的電能表在6分鐘內(nèi)轉了100轉，電熱鍋的實際電壓是多少？

Answer 1

【答案】（1）2.75A；（2）100W；（3）200V。

【解析】

（1）由圖知，閉合開關S1、S2時，電路為R1的簡單電路，電源電壓一定，此時電路中電阻較小，由P＝可知此時加熱功率較大，電熱鍋處于“大火”加熱狀態(tài)；

開關S1斷開、S1仍閉合時，R1與R2串聯(lián)，此時電路中電阻較大，加熱功率較小，電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)。

“大火”加熱狀態(tài)電路中電流：

I＝＝＝2.75A；

（2）電熱鍋處于“小火”燉煮狀態(tài)時，開關S2斷開、S1閉合，R1與R2串聯(lián)，所以“小火”燉煮狀態(tài)時電功率：

P小＝＝＝100W；

（3）電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，6分鐘消耗的電能：

W＝＝0.05kWh；

由W＝t可得此時的實際電壓：

U實＝=＝200V。