践行者初中物理电学典题详解第374题:电水壶加热档和保温档的判断

志专践行者 2024-09-19 19:26:34

21.(计算)小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中R1、R2为电热丝,S是电源开关,S0是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求:

(1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流;

(2)当开关S和S0均闭合时,R1的电功率;

(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。

解析:1分析电路图可知:

①当闭合S,断开S0时,电路是R2的简单电路,

此时P2=U²/R2;

②当S、S0均闭合时,R1与R2并联,

此时P=P1+P2=U²/R1+U²/R2,

因为P>P2,

所以当S、S0均闭合时,是加热档,

当只闭合S时,是保温档;

2由乙图可知:

①U=220V,

②P2=P保=44W,

③P=P加=880W,

所以:

⑴当开关S闭合,S0断开时,

电路中的电流I=P2/U

=44W/220V

=0.2A;

⑵当开关S和S0均闭合时,

R1的电功率P1=P-P2

=880W-44W

=836W;

⑶在加热状态下,该电水壶工作50s,

即t=50s时,

消耗的电能W=Pt

=880W×50s

=4.4×10⁴J。

答案略。

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