为了研究过长导线损耗功率的情况,小钢同学选用了一个标有“220V?800W”的电热水壶烧开一壶水.他首先在自己的家中使用,测得烧开一壶水需要32min;当他再把该电热

发布时间:2020-08-07 15:53:41

为了研究过长导线损耗功率的情况,小钢同学选用了一个标有“220V?800W”的电热水壶烧开一壶水.他首先在自己的家中使用,测得烧开一壶水需要32min;当他再把该电热水壶接到离供电处较远的工地上使用时(电路两端的电压仍为220V,假设环境温度不变),他发现烧开同样一壶水却需要50min,请你帮助小钢同学计算出导线上损耗的功率有多大?(忽略电热水壶的电阻丝和导线的电阻随温度的变化)

网友回答

解:由P=可得,电热水壶的电阻:
R0===60.5Ω,
在家烧开水用的时间:
t1=32min=1920s,
在家烧开一壶水时,实际功率等于额定功率,
需要消耗的电能:
W1=P0t1=800W×1920s=1.536×106J,
在工地烧开一壶同样的水需要消耗的电能:
W2=W1=1.536×106J,
在工地烧水时水壶的时间:
t2=50min=3000s,
在工地烧水时水壶的实际电功率:
P2===512W,
在工地上时水壶上的实际电压:
U2===176V,
水壶中的实际电流:
I2==≈2.91A,
加在导线上的电压:
U′=U-U2=220V-176V=44V,
导线上损耗的功率:
P′=U′I2=44V×2.91A=128.04W.
答:导线上损耗的功率约为128.04W.
解析分析:根据额定电压与额定功率求出壶的电阻,根据功率公式求烧开一壶水需要的电能,根据求出的电能与电阻求在工地上时的实际功率,根据实际功率和电阻求壶的实际电压,根据欧姆定律求壶中的电流,并求出加在导线上的电压.最后求出导线损耗的功率.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用,要注意两次烧开水时水吸收的热量相等.
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