小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图*所示,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节,其额...
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小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图*所示,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节,其额定电压为220V,低温档、中温档的额定功率为22W和44W.利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单*双掷开关S2可接a或b.当它接入家庭电路中正常工作时:
(1)低温档加热的电流多大?
(2)中温档加热5h,消耗多少度电?
(3)高温档加热的额定功率是多少瓦?
【回答】
【考点】电功率的计算;电功的计算.
【分析】(1)根据P=UI求出低温档加热的电流;
(2)根据W=Pt求出中温档加热5h消耗的电能;
(3)由电路图可知,开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联,开关S1闭合、S2接b时电路为R1的简单电路,开关S1断开、S2接b时R1与R2串联,根据P=可知,电压一定时,电路中的总电阻越小,电路的总功率越大,电热马桶盖处于高温档,同理可知,总电阻最大时处于低温档,另一种为中温档,根据电阻的串联和P=求出R1、R2的阻值,再根据电阻的并联和P=求出高温档加热的额定功率.
【解答】解:(1)由P=UI可得,低温档加热的电流:
I===0.1A;
(2)由P=可得,中温档加热5h消耗的电能:
W=P中温t=44×10﹣3kW×5h=0.22kW•h=0.22度;
(3)当开关S1闭合、S2接b时,电路为R1的简单电路,马桶盖处于中温档,
由P=可得,R1的阻值:
R1===1100Ω,
当开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,马桶盖处于低温档,
则电路中的总电阻:
R===2200Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值阻值:
R2=R﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω,
当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联,电热马桶盖处于高温档,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R′===550Ω,
高温档加热的额定功率:
P高温===88W.
答:(1)低温档加热的电流为0.1A;
(2)中温档加热5h,消耗0.22度电;
知识点:电功率
题型:选择题
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