分析 (1)电源的电压一定,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,在U一定时,R越小,电功率越大,R越大,电功率越小.由电路图可知,当S1闭合、S2接a时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,功率最小,根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$表示出电热靴的低温档功率;当S1闭合、S2接b时,$\frac{1}{2}$R1与R2串联,电热靴处于中温档,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其功率;
(2)当S1闭合、S2接c时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最小,电热靴处于高温档,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其功率,再根据W=Pt求出消耗的电能.
解答 解:(1)电阻丝规格相同,设R1=R2=R,
因电源的电压一定,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,在U一定时,R越小,电功率越大,R越大,电功率越小.
所以,当S1闭合、S2接a时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,功率最小,电热靴处于低温档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,P低=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{{U}^{2}}{R+R}$=$\frac{{U}^{2}}{2R}$=6W,即$\frac{{U}^{2}}{R}$=12W;
当S1闭合、S2接b时,$\frac{1}{2}$R1与R2串联,电热靴处于中温档,其功率:
P中=$\frac{{U}^{2}}{\frac{1}{2}{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{{U}^{2}}{\frac{1}{2}R+R}$=$\frac{2}{3}$×$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{2}{3}$×12W=8W;
(2)当S1闭合、S2接c时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最小,电热靴处于高温档,
则高温挡的功率:
P高=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}^{2}}{R}$=12W,
高温档正常工作1h消耗的电能:W=P高t=12W×3600s=43200J.
答:(1)中温档的功率为8W;
(2)高温档正常工作1h消耗的电能为43200J.
点评 本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,分析好电热靴处于不同档位时电路的连接方式是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 弹簧测力计必须竖直使用 | |
B. | 长度测量结果的倒数第一位代表所用刻度尺的分度值 | |
C. | 如果砝码磨损,会使托盘天平测量的结果偏小 | |
D. | 在“测量平均速度”实验中,斜面的坡度不宜过大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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