解题思路:本题目第一问根据已知条件电能表上标有“3000r/(kW•h)”,先算出一转所用的电功,然后求出60转的电功;然后根据电功率的公式
P=
W
t
,1min电表盘转了60r,便可求出电炉的额定功率.第二问,先改造电路,要让电炉的功率可以为额定功率,也可以为额定功率的0.64倍.那么就得是电炉的电阻或者与一电阻串联才能达到以上效果,按照条件,便可串联一个电阻,用一开关与其并联,然后改变两次的电功率,进而求出定值电阻的大小.
(1)根据已知条件,由“3000r/(kW•h)”有:
W=[60r/3000r/kW•h]=[1/50]kW•h=72000J
P=[W/t]=[72000J/60s]=1200W.
(2)电路图如图所示
R1=
U2
P=
(220)2
1200W=40Ω;
根据公式P=I2R得,R不变,电功率之比就是电流平方之比,所以
P1′
P=
I1′2
I2=[0.64/1]=[16/25];
所以
I1′
I=[4/5],由I=[U/R],得电压不变时,电流之比是电阻的反比,则
I1′
I=
R1
R1+R=[4/5];
将R1=40Ω代入,解得R=
R1
4=10Ω.
答:(1)电炉的额定功率是1200W,
(2)定值电阻R的阻值大小10Ω;
点评:
本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用;电路图设计;电能表参数的理解与电能的求法.
考点点评: 本题目考查的内容比较新颖,关键与生活实际相连接,不仅要算出电炉的电功率,还要根据条件作出电路改造,进而求出定值电阻的大小.题目很巧妙,需要学生动脑筋好好思考.