Question

【題目】圖甲是小明家電熱水壺內部的簡化電路圖，其中R1 為加熱管，R2為限流電阻，只有加熱管R1 放出的熱量能被水吸收 S1是溫控開關（也叫防干燒開關），S、S2是手動開關，調節(jié)S、S2可以使電熱水壺分別處于加熱和保溫狀態(tài)，下圖乙是該電熱水壺的銘牌。

（1）加熱水壺處于加熱狀態(tài)時，手動開關S、S2應處于什么狀態(tài)？______正常工作時，通過加熱管R1的電流為多少？___________

（2）水燒開后，讓電熱水壺處于保溫狀態(tài)，若R2=165Ω，則電熱水壺的保溫功率為多少？_______

（3）小明發(fā)現(xiàn)在晚上用電高峰時燒開一壺水比白天用時長，晚上他進行了測量，關掉家里其他電器，僅電熱水壺工作，他觀察到家里電能表（如圖丙）1min轉盤轉了40轉，則晚上燒水時電熱水壺的實際功率為多少？__________--

Answer 1

【答案】S、S2都處于閉合 4A 55W 800W

【解析】

(1)由電路圖可知,當S1、S、S2都閉合時,R2短路,電路只有R1工作；當開S、S1閉合、S2斷開時,兩電阻串聯(lián);根據串聯(lián)電阻的規(guī)律,根據P＝,當電路只有R1工作時功率大,為加熱狀態(tài),即手動開關S、S2都閉合時，電熱水壺處于加熱狀態(tài)；根據表中數(shù)據可知,電熱水壺的額定功率為880W,由P＝UI,正常工作時,通過加熱管R1的電流為：I＝＝4A； (2)由歐姆定律I＝,根據(1)知，加熱管電阻：R1＝＝55Ω，當開S1、S3閉合、S2斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路處于保溫狀態(tài)，根據電阻的串聯(lián)，此時電路的電阻：R串聯(lián)＝R2+R1＝165Ω+55Ω＝220Ω，由歐姆定律，此時電路中的電流：I′＝ ＝1A，則電熱水壺的保溫功率,即R1的功率：P保＝I′2R1＝(1A)2×55Ω＝55W；(3)如圖乙電能表上標有3000r/kWh，表示電能表轉盤每轉3000圈消耗1度電，則轉40轉消耗的電能為：W＝×40kWh＝175×3.6×106J＝4.8×103J，1min轉盤轉了40轉，晚上燒水時電熱水壺的實際功率為：P實＝＝800W。