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9.如图甲所示是某家用电热水壶及铭牌,如图乙所示是它的工作简化电路(R1和R2都是发热电阻),其中S是温度自动控制开关,当温度升高到一定值时,电热水壶自动切换到保温状态.(不计温度对电阻的影响)求:

(1)电热水壶加热时,电路中的电流是多少?
(2)电阻丝R1的阻值多大?
(3)电热水壶保温11min时,电阻R1所消耗的电能是多少?

分析 (1)已知电热水壶的加热功率和额定电压,利用P=UI 可求得电路中的电流;
(2)由欧姆定律可求得R2的阻值;根据开关接1时,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求电路中的总电阻,然后可得电阻丝R1的阻值;
(3)首先求得求出保温时的电力,再利用Q=I2Rt求得保温11min时电阻R1所消耗的电能.

解答 解:(1)已知P加热=1100W,U=220V,由P=UI可得,
电热水壶加热时,电路中的电流I=$\frac{{P}_{加热}}{{U}_{额}}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A;
R2的电阻:R2=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω,
(2)开关接1时,电路中的总电阻R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{100W}$=484Ω;
R1=R-R2=484Ω-44Ω=440Ω,
(3)电热水壶保温时的电流I′=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{220V}{484Ω}$=$\frac{5}{11}$A
电热水壶保温11min时,电阻R1所消耗的电能:
W=Q=(I′)2R1t=${(\frac{5}{11}A)}^{2}$×440Ω×11×60s=6×104J.
答:(1)电热水壶加热时,电路中的电流是5A;
(2)电阻丝R1的阻值440Ω;
(3)电热水壶保温11min时,电阻R1所消耗的电能是6×104J.

点评 本题考查物理知识在生活中的应用,由题目可以看出应用的是基本的串联电路和欧姆定律、电功率、热量的计算,此类题型经常是用来考查基本规律的.

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