小强同学设计了一种电热水壶,电路如图所示,S是温控开关,R1为发热体.当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态,此时通过发热体的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时通过发热体的电流为1A.求:
(1)R1、R2的电阻值(不计温度对电阻值的影响)?
(2)电热水壶处于加热状态时发热体的电功率?
(3)通电10min产生多少热量?
网友回答
解:(1)R1的电阻:R1===44Ω;
开关接b时,I2=1A
R1的电压:U1=I2R1=1A×44Ω=44V,
R2的电压:U2=U-U1=220V-44V=176V,
R2的电阻:R2===176Ω;
(2)电功率:P1=UI1=220V×5A=1100W;
(3)加热状态10min产生的热量:
Q=W=P1t=1100W×600s=6.6×105J.
答:(1)R1、R2的电阻值分别为44Ω、176Ω
(2)电热水壶处于加热状态时发热体的电功率为1100W;
(3)通电10min产生的热量为6.6×105J.解析分析:(1)由图可知当开关接a时,只有R1接入电路,由欧姆定律可求得R1的阻值;开关接b时,由欧姆定律可求得R1两端的电压,则由串联电路的电压规律可得出R2两端的电压,再由欧姆定律可求得R2的阻值;(2)根据P=UI求出电热水壶处于加热状态时发热体的电功率;(3)根据Q=W=Pt求出加热状态10min产生的热量.点评:本题考查物理知识在生活中的应用,由题目可以看出应用的是基本的串联电路和欧姆定律、电功率、热量的计算,此类题型经常是用来考查基本规律的.