Question

9．如圖甲所示是某家用電熱水壺及銘牌，如圖乙所示是它的工作簡化電路（R₁和R₂都是發(fā)熱電阻），其中S是溫度自動(dòng)控制開關(guān)，當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，電熱水壺自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)．（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響）求：

（1）電熱水壺加熱時(shí)，電路中的電流是多少？
（2）電阻絲R₁的阻值多大？
（3）電熱水壺保溫11min時(shí)，電阻R₁所消耗的電能是多少？

Answer 1

分析 （1）已知電熱水壺的加熱功率和額定電壓，利用P=UI 可求得電路中的電流；
（2）由歐姆定律可求得R₂的阻值；根據(jù)開關(guān)接1時(shí)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求電路中的總電阻，然后可得電阻絲R₁的阻值；
（3）首先求得求出保溫時(shí)的電力，再利用Q=I²Rt求得保溫11min時(shí)電阻R₁所消耗的電能．

解答 解：（1）已知P_加熱=1100W，U_額=220V，由P=UI可得，
電熱水壺加熱時(shí)，電路中的電流I=$\frac{{P}_{加熱}}{{U}_{額}}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
R₂的電阻：R₂=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω，
（2）開關(guān)接1時(shí)，電路中的總電阻R_總=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{100W}$=484Ω；
R₁=R_總-R₂=484Ω-44Ω=440Ω，
（3）電熱水壺保溫時(shí)的電流I′=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{220V}{484Ω}$=$\frac{5}{11}$A
電熱水壺保溫11min時(shí)，電阻R₁所消耗的電能：
W=Q=（I′）²R₁t=${（\frac{5}{11}A）}^{2}$×440Ω×11×60s=6×10⁴J．
答：（1）電熱水壺加熱時(shí)，電路中的電流是5A；
（2）電阻絲R₁的阻值440Ω；
（3）電熱水壺保溫11min時(shí)，電阻R₁所消耗的電能是6×10⁴J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，由題目可以看出應(yīng)用的是基本的串聯(lián)電路和歐姆定律、電功率、熱量的計(jì)算，此類題型經(jīng)常是用來考查基本規(guī)律的．