图是一个电热器的工作原理图,电热器?内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,--9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接.如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通.用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求.若将此电热器接人家庭电路中,求:
(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,通过电热器的电流多大.
(2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,电热器消耗的电功率多大?
(3)当旋转开关的箭头指向图中位置A?或F时,电热器在5min内产生的热量可以把多少水从20℃加热到100℃.[不考虑热量损失,C水=4.2×103J/(kg.℃)](计算结果保留到小数点后一位)
网友回答
(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,只有R2接入电路,
此时电路中的电流为I==≈1.8A;
(2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,两电热丝串连接入电路,
电热器消耗的电功率为P==≈268.9W;
(3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,两电热丝并连接入电路,
电路中的总电阻R并===40Ω,
电热器在5nin内产生的热量为Q=t=×300s=3.63×106J,
水的质量为m==≈10.8kg.
答:(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,通过电热器的电流约为1.8A;
(2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,电热器消耗的电功率约为268.9W;
(3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,电热器在5min内产生的热量约可以把10.8kg的水从20℃加热到100℃.解析分析:(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,只有R2接入电路,根据欧姆定律求出通过电热器的电流;(2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,两电热丝串连接入电路,根据电阻的串联特点和P=求出电热器消耗的电功率;(3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,两电热丝并连接入电路,根据电阻的并联特点求出此时电路中的总电阻,根据Q=t求出电热器在5?nin内产生的热量为,根据Q=cm△t求出水的质量.点评:本题考查了电流、电功率、电阻、电功、质量的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,关键是选择档位变化时电路串并联的辨别和读懂题意、联系题目的信息进行相关计算.