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【题目】如图是一种炖汤电热紫砂壶,这种壶能控制炖汤的温度,炖出的汤不仅味道香醇,还可节约能源。右图是它的简化电路图,当汤的温度达到沸点时,开关S2自动断开,S1仍然闭合,维持小火炖煮。右图中L为“6V0.2A”的普通灯泡指示灯,R1为限流电阻,R2=66Ω和R3=44Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求:

(1)电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时,通过加热电阻的电流。

(2)在用电高峰期实际电压为200V,电热紫砂壶“大火”加热的功率。

(3)指示灯L正常工作时,限流电阻R1阻值。若用“6V10mA”的发光二极管替代此普通灯泡L,通过计算说明这样做的好处。

【答案】(1)2A;(2)909.1W;(3)1070;采用发光二极管比普通灯泡节能。

【解析】

(1)维持小火炖时,S1闭合,S2 断开,发热体R2R3串联,根据电阻的串联和P求出电功率。(2)灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,根据P=UI求出两种指示灯所在支路消耗的电功率,即可从节约能源的角度选取哪一种比较合适;根据欧姆定律的变形公式即可求出R1的阻值;

(1)电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时,S1闭合,S2断开,R2R3串联,R=66它们两端的电压为电源电压,即U=220V,则通过的电流I2A;

(2)在用电高峰期实际电压为200V,电热紫砂壶“大火”加热时,R3连入电路,两端的电压为200V,加热功率为:P909.1W

(3)灯L正常工作的电压为6V,正常工作的电流为:IL0.2A。L和限流电阻R1串联,根据串联电路的分压特点,R1两端的电压为UR1=220V6V=214V,则R1的电阻为:R11070

指示灯为普通小灯泡时:P1=U II1=6 V×0.2 A =1.2W; 指示灯为发光二极管时:P2=U2I2=6 V×0.01 A =0.06W;

因为 P2<P1,所以采用发光二极管比普通灯泡节能。

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小灯泡的额定电流是0.6A

滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω

电压表示数变化范围是0﹣3V

电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A.

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C. 只有①、④正确

D. 只有①、③正确

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