I1=
==1.2A,
因并联电路干路电流等于各支路电流之和, 所以通过R2的电流: I2=I﹣I1=1.8A﹣1.2A=0.6A; 由I=可得,R2的阻值:
R2=
==20Ω;
(2)开关S1断开且开关S2接b时,R1、R2串联, 则总电阻:R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω, 所以,10s时间内电流通过整个电路做的功:
W=t=×10s=48J。
答:(1)①并;②电路中总电流为1.8A,R2阻值为20Ω; (2)10s时间内电流通过整个电路做的功是48J。
12.(2019江西,22)如图所示,是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态,连接触点2和3时为保温状态,连接触点3和4时为加热状态(温馨提示:最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)
(1)求电阻R2的阻值;
(2)把400g牛奶从20℃加热到40℃,求牛奶所吸收的热量【c牛奶=4.0×103J/(kg·℃)】 (3)如图所示,是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象,求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到小数点后一位)
解:(1)由题意可知,当S接“2、3”时,电路为R1的简单电路,调奶器处于保温状态; 当接“3、4”时,电路为R1、R2并联,奶器处于加热状态, 因电路中总功率等于各用电器功率之和, 所以,R2的电功率:
P2=P加热-P保温=220W-20W=200W,
U2由P=可得,电阻R2的阻值:
RU2?220V?2R2===242Ω;
P2200W(2)牛奶从20℃加热到40℃吸收的热量:
Q=cm(t-t0)= 4.0×103J/(kg·℃)?0.4kg?(40℃?20℃)= 3.2×104J;
(3)由图像可知,加热时间为t=200s,加热过程消耗的电能:W=Pt=220W?200s=44000J,
43.2?10JQ则暖奶器在加过程中的热效率:?=?100%=?100%?72.7%.
44000J,W13.(2019襄阳,26)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6V、2W”字样,当S1和S2同时闭合时,电流表的示数为0.5A;当只闭合S1时,电压表的示数为3V,此时R1消耗的功率为0.4W。求:
的
(1)小灯泡正常工作时的电阻值;
(2)R1的阻值。 解:(1)由
得,小灯泡正常工作时的电阻值:
;
(2)当S1和S2同时闭合时,灯泡被短路,电路中只有R1工作,电路中的电流
--------①,当只闭合S1时,R1和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,此时
电路中的电流:
,此时R1消耗的功率:
------②,联立①②两式解得R1=3.6Ω或R1=10Ω。
当R1=3.6Ω时,电源电压即R1的阻值为10Ω。
14.(2019盐城,25)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kW?h。求:
,不合题意,所以R1=3.6Ω应舍去,
(1)煮饭时通过R1的电流 (2)电热丝R2电阻 (3)30min内R2消耗的电能
解:由电路图可知,当只闭合S时,只有R1电热丝发热,此时为低温档,功率为P低=440W,即R1工作时的功率为P R1=P低=440W;当S、S1都闭合时,R1与R2并联,共同发热,为高温档,功率为P高=1100W,即R1和R2的总功率为P总=P高=1100W。
(1)通过R1的电流为I1=
PR1U=
440W=2A。 220V(2)电热丝R2的功率为P R2=P高-P R1=1100W-440W=660W,则R2的电阻为
2U2(220V)R2==≈73.33Ω。
PR2660W(3)电饭锅正常工作时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,不管是高温档还是低温档,R1都工作,则30min内R1消耗的电能为W1=P R1t=0.44kW×0.5h=0.22kW?h。因电饭锅消耗的总电能为0.44kW?h,则R2消耗的电能为W2=W-W1=0.44kW?h-0.22kW?h=0.22kW?h。 15.(2019通辽,25)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。R1=88Ω,R2=22Ω。
(1)如何控制S1和S2,使热水器处于高温挡; (2)求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量; (3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
答:(1)当闭合开关s1,并将s2拨至位置a时,热水器处于高温档; (2)低温档正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×105j; (3)中温档正常工作时热水器的功率为550w。
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