(2014•临沂模拟)有某型号电水壶的铭牌如下表,如图是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,随温

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  • 解题思路:(1)当S闭合时电路为电阻R的简单电路,当S断开时电阻R、R0串联,根据串联电路的电阻分压特点和P=

    U

    2

    R

    进行判断电壶的状态;

    (2)由电壶的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=

    U

    2

    P

    求出加热电阻的阻值;

    (3)由Q=cm△t和m=ρV求出水所吸收的热量,再根据效率公式和t=[W/P]求出加热时间;

    (4)保温时两电阻串联,由串联电路的特点和欧姆定律可求得电阻,由P=I2R求出电阻R0的功率.

    (1)当S闭合时电路为电阻R的简单电路,电阻较小,由P=

    U2

    R可知,此时电功率大,故此时处于加热状态;

    当S断开时电阻R、R0串联,根据串联电路的分压特点可知,R两端分得的电压变小,此时电功率小处于保温状态.

    (2)加热电阻的阻值为R=

    U2

    P=

    (220V)2

    1100W=44Ω;

    (3)水吸收的热量为:

    Q=cρV(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/cm3×2×10-3m3×(100℃-23℃)=6.468×105J,

    加热时间t=[Q/ηP]=

    6.468×105J

    84%×1100W=700s;

    (4)串联后的总电阻R=[U/I]=[220V/0.2A]=1100Ω,

    则保温电阻R0=R-R=1100Ω-44Ω=1056Ω,

    电阻R0的电功率P=I2R0=(0.2A)2×1056Ω=42.24W.

    答:(1)加热,分压;

    (2)加热电阻的阻值为44Ω;

    (3)烧开需要的时间为700s;

    (4)电水壶处于保温状态时电阻R0的电功率为42.24W.

    点评:

    本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用.

    考点点评: 本题考查了电阻、电功、质量、吸热、效率等的计算,关键是公式及其变形式的灵活应用,综合性较强,具有一定的难度.

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