如图是某课外小组的同学设计的电热水壶的电路图,R0是电热水壶中的电热管,R是与电热水壶的电热管串联的电阻,阻值为319Ω.此热水壶是在热胆中储水,由电热管加热工作.电

发布时间:2020-08-10 00:30:36

如图是某课外小组的同学设计的电热水壶的电路图,R0是电热水壶中的电热管,R是与电热水壶的电热管串联的电阻,阻值为319Ω.此热水壶是在热胆中储水,由电热管加热工作.电热管的铭牌上标有“220V,400W”的字样,S是控制电热水壶处于加热状态和保温状态的开关,求:
(1)S闭合时,电热水壶处于加热状态还是保温状态?
(2)电热水壶处于加热状态时通过电热管的电流是多少?
(3)电热水壶处于保温状态时,通电15min电热管产生的热量是多少焦?

网友回答

解:(1)当S闭合时,R被短路,电路中电阻最小;则由P=可得:当电路中电阻最小时,电路中消耗的功率最大;
故S闭合时,电热水壶处于加热状态;
(2)由欧姆定律可得:
加热时通过电热管的电流I===1.8A;
由P=可得:
加热管电阻R===121Ω;
(3)电热水壶处于保温状态时,电路中总电阻R总=R+R0=319Ω+121Ω=440Ω;
则电路中的电流I'===0.5A;
答:(1)S闭合时,电热水壶处于加热状态;(2)加热时通过电热管的电流为1.8A;(3)保温状态时电路中的电流为0.5A.
解析分析:(1)由图可知当S闭合时R被短路,电热管加在电源两端,则由P=可得,此时电热水壶功率最大,则可知电热水壶的状态;
(2)由电热水壶的铭牌信息可知,加热状态时的额定电压及额定功率,则由功率公式可求得通过加热管的电流;
(3)当S断开时,R与电热管串联,则由欧姆定律可求得电路中的电流,由焦耳定律可求得15min内电热管产生的热量.

点评:本题考查功率公式的应用,注意电路中开关的通断对电路的影响,同时还需明确铭牌信息中为电器正常工作时的额定电压及额定功率.
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