Question

【题目】随着电器化时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中．某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80Ω、404Ω．
（1）接通电源，闭合开关S1、S2 ， 电热锅处于；当锅内温度达到100℃时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于（选填：“小火”炖煮状态或“大火”加热状态）
（2）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态时，电路中的电流多大？
（3）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是多少焦耳？
（4）电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率多大？
（5）为测量在用电高峰期电热锅工作时的实际电压，小明将家中其它用电器全部关闭，让电热锅在“大火”加热状态下，观察到标有“2000r/kWh”字样的电能表在6分钟内转了100转，则电热锅这时的实际电压是多少？

Answer 1

【答案】
（1）“大火”加热状态；“小火”炖煮状态
（2）解：电热锅处于“大火”加热状态时，开关S1、S2闭合，电路为R1的简单电路，

所以此时电路中电流：I= = =2.75A；

（3）解：电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15min消耗的电能：

W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105J；

（4）解：电热锅处于“小火”炖煮状态时，开关S2断开、S1闭合，R1与R2串联，

所以“小火”炖煮状态时电功率：P小= = =100W；

（5）解：电热锅在“大火”加热状态下，6分钟消耗的电能：

W= =0.05kWh；

由W= t可得此时的实际电压：

U实= = =200V．

【解析】解：（1）由图知，闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电源电压一定，此时电路中电阻较小，由P= 可知此时加热功率较大，电热锅处于“大火”加热状态；开关S2断开、S1仍闭合时，R1与R2串联，此时电路中电阻较大，加热功率较小，电热锅处于“小火”炖煮状态．答：（1）大火”加热状态；小火”炖煮状态；（2）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态时，电路中的电流2.75A；（3）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是5.445×105J；（4）电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率100W；（5）电热锅这时的实际电压是200V．
【考点精析】通过灵活运用电功率的计算公式，掌握计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R即可以解答此题．