(1)加热 分压(或限流) (2)700s (3)42.24W |
试题分析:(1)当S闭合时,电水壶处于加热状态,电阻R 0 的作用是分压(或限流)。 (2)满壶水的质量为:m=ρv="1000" kg/m 3 ×0.002 m 3 ="2" kg 烧开需要吸收的热量为:Q 吸 =cm(t 2 -t 1 )=4200J/(kg·℃)×2 kg×(100℃-23℃)=646800J 由ηQ= Q 吸 ,可得ηPt= Q 吸 ,故t= Q 吸 /(ηP)=646800J/(0.84×1100W)=700s (3)由P=U 2 /R,可得加热器的电阻为:R= U 2 /P=(220V) 2 /1100W=44Ω 当水壶处于保温状态时,加热器两端的电压为:U 1 =IR=0.2A×44Ω=8.8V 电阻R 0 两端的电压为:U 0 =U-U 1 ="220V-8.8V=211.2" V 故电阻R 0 的电功率为:P 0 =U 0 I="211.2" V×0.2A=42.24W 或:由P=U 2 /R,可得加热器的电阻为:R= U 2 /P=(220V) 2 /1100W=44Ω 当水壶处于保温状态时, 电路消耗的总功率为:P= UI=220V×0.2A="44W" 加热器消耗的电功率为:P 1 =U 1 1=I 2 R=(0.2A) 2 ×44Ω="1.76W" 则电阻R 0 的电功率为:P 0 =" P-" P 1 ="44W-1.76W=42.24W" 点评:在此题中注意当S闭合时,限流电阻被短接,电路中的电阻较小所以电水壶处于加热状态。 |