Question

14．物理与生活紧密联系，青青对家中的电饭锅进行了研究，电路图简化如图．他关闭了家里其他用电器，只让电饭锅工作，观察了电能表标有“220V、10（20）A、50Hz、3000revs/kw•h”字样，下列是小青考你的问题，请作答．
（1）电饭煲在加热状态时，开关应与触点2（选填“1”或“2”）连接；
（2）他发现正常加热了6min电饭煲就转为保温状态，在这6min内电能表转盘刚好转了300转，则电饭锅的加热功率是1000W；
（3）如果该电饭锅正常加热消耗了6×10⁵J的电能，如果这些能量全部用来给“48V  500W”的电动机充电，能使该电动机以10m/s的速度匀速行驶12km．（不考虑能量损失）

Answer 1

分析 （1）电路电压一定，由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路电阻越大，电路功率越小，电路电阻越小电路功率越大．
（2）根据电能表转过的圈数求出电饭煲消耗的电能，然后由功率公式求出加热功率．
（3）知道电动车的功率和速度，求牵引力的大小；已知消耗电能的多少，也就是知道做功的多少，根据公式W=Fs可求路程的大小

解答 解：
（1）由电路图可知，开关与触点2连接时，电阻R被短路，只有电热丝R₀接入电路，此时电路电阻最小，电路电功率最大，电饭煲处于加热状态．
（2）电能表转盘转了300转消耗的电能：
W=$\frac{300}{3000}$kW•h=0.1kW•h；
电饭锅的加热功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.1kW•h}{\frac{6}{60}h}$=1kW=1000W；
（3）根据公式P=Fv可知，牵引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{500W}{10m/s}$=50N；
根据公式W=Fs可知，行驶路程s=$\frac{W}{F}$=$\frac{6×1{0}^{5}J}{50N}$=1.2×10⁴m=12km．
故答案为：（1）2；（2）1000；（3）12．

点评 本题考查了电路分析、求电功率、求路程等问题，是一道综合题，分析清楚电路结构、熟练应用速度公式、电功与电功率公式即可正确解题．