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崇左市努力调整农业产业结构,增加农民收入,农村家庭电气化普及程度越来越高.小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.求:
××牌电烤箱
额定电压220V
额定功率高温档1100W
低温档440W
电源频率50Hz
(1)若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s,则该电烤箱消耗的电能是多少?
(2)电路中R1的阻值是多少?
(3)该电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流和R1的功率分别是多少?
【答案】分析:(1)开关S1S2都闭合时,电路中只有电阻R1,电烤箱在高温挡正常工作,根据公式W=Pt可求消耗的电能.
(2)根据公式P=UI先求出电烤箱在高温挡正常工作时电路的电流,再根据欧姆定律计算出电路中R1的阻值.
(3)开关S1闭合S2断开时,两电阻串联,电烤箱在低温挡正常工作,根据公式P=UI可求电路电流,根据公式P=I2R1可求R1的功率.
解答:解:(1)电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能
W=Pt=1100W×1000s=1.1×106J.
答:该电烤箱消耗的电能是1.1×106J.
(2)由P=UI,得
I===5A,
由欧姆定律知,R1的阻值为
R1===44Ω.
答:电路中R1的阻值是44Ω.
(3)设电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流为I′,则
由P=UI′,得I′===2A,
所以,电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率为
P1=(I′)2R1=(2A)2×44Ω=176W.
答:该电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流为2A,R1的功率为176W.
点评:本题考查消耗电能、电阻和功率的计算以及欧姆定律的应用,关键是公式及其变形的应用,难点是会分析开关断开与闭合时电路的连接情况,还要学会从所给信息中找到有用的数据.
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