格桑同学家的电炉铭牌模糊不清,为了测出电炉的额定功率,他让家里所有的用电器都停止工作,只接入电炉让其正常工作,然后观察家里配电盘上正在运行的电能表,电能表上标有“3000r/(kW?h)”,其含义为:每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过3000转.小明利用手表计时,发现1min电表盘转了60r,则:
(1)电炉的额定功率是多少?
(2)格桑同学想对电炉进行改造,以便更方便使用:使电炉的功率可以为额定功率,也可以为额定功率的0.64倍.请你利用一个开关S、一个定值电阻R和若干导线,帮助他设计一个电路,画出电路图,并计算出定值电阻R的阻值大小.(电炉的电路元件符号用定值电阻表示即可)(计算结果保留整数)
网友回答
解:
(1)根据已知条件,由“3000r/(kW?h)”有:
W==kW?h=72000J?
P===1200W.
(2)电路图如图所示
R1===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
===;
所以=,由I=,得电压不变时,电流之比是电阻的反比,则
==;
将R1=40Ω代入,解得R==10Ω.
答:(1)电炉的额定功率是1200W,
(2)定值电阻R的阻值大小10Ω;
解析分析: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,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.
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.