Question

8．樂樂家有款電熱水器，說明書上有工作原理電路圖（如圖甲），有“加熱”和“保溫”兩檔，正常工作時(shí)電路的總功率分別為1100W和11W．試求：
（1）當(dāng)處于“加熱”檔工作時(shí)，雙擲開關(guān)S應(yīng)置于1（選填“1”、“2”或“中間”）．
（2）若不計(jì)電阻隨溫度的變化，忽略A、B指示燈電阻的影響，R₁、R₂阻值各為多大？
（3）樂樂看到自家電能表如圖乙所示（1200imp/kW•h是脈沖系數(shù)，表示消耗1kW•h電能，脈沖信號(hào)燈閃變1200次）．樂樂關(guān)閉家中其他電器，單獨(dú)讓電熱水器工作，發(fā)現(xiàn)2min電能表信號(hào)燈閃變42次．求熱水器實(shí)際功率．

Answer 1

分析 （1）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析電路狀態(tài)，據(jù)此解答；
（2）利用加熱功率結(jié)合電壓先求出加熱電阻R₁；再利用保溫功率求出保溫總電阻，利用串聯(lián)關(guān)系，求出R₂阻值大�。�
（3）利用電能表參數(shù)和閃爍次數(shù)求出實(shí)際消耗的電能，結(jié)合功率公式求出實(shí)際功率．

解答 解：（1）若要處于加熱狀態(tài)，需要電功率最大，由題意可知電壓不變，需要電阻最小，故開關(guān)S應(yīng)接1；
（2）因?yàn)椴挥?jì)電阻隨溫度的變化，忽略A、B指示燈電阻的影響，加熱時(shí)只有R₁接入電路，功率為P_加=1100W，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω；
保溫時(shí)，S接2時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，則總電阻為R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{11W}$=4400Ω，
則R₂=R-R₁=4400Ω-44Ω=4356Ω；
（3）電熱水壺單獨(dú)工作時(shí)，消耗的電能為：W=$\frac{42}{1200}$kW•h=0.035kW•h，
熱水壺的實(shí)際功率為：P_實(shí)際=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.035kW•h}{\frac{2}{60}h}$=1.05kW=1050W．
答：（1）1；
（2）R₁為44Ω；R₂為4356Ω；
（3）熱水器實(shí)際功率1050W．

點(diǎn)評(píng) 此題通過熱水壺考查了實(shí)際電路狀態(tài)的分析、利用電功率求電阻、通過電能表求實(shí)際功率等問題，屬于理論聯(lián)系實(shí)際的好題．