(3)电路中的电流为1.25 A;
(4)水吸收的热量为3.696×105
J;烧开一壶水需要420 s。 4.解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×106 J,
洗衣机加热消耗的电能:
W=Pt=2 400 W×1 050 s=2.52×106
J, 洗衣机加热的效率:
Q6η=吸W=1.26×10 J2.52×106 J
×100%=50%。
(2)由电路图可知,当旋钮旋至1挡时,电热丝R1与R2并联,洗衣机处于加热状态,
由P=UI=U2
R可得,电热丝R1的加热功率:
U2(220 V)2
P1=R=22 Ω
=2 200 W,
1电热丝R2的加热功率:
P2=P-P1=2 400 W-2 200 W=200 W,
则电热丝R2的阻值:
U2(220 V)2
R2=P=200 W
=242 Ω。
2(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,电热丝R2与电动机并联,则电热丝R2 和电动机的总功率:P总=P2+P电动=200 W+240 W=440 W,
处于保温洗涤状态时的干路电流:
I=P总440 WU=220 V
=2 A。
(4)防电墙与人的电阻串联,则电路总电阻:
R=R60+R人=1×106 Ω+1×105 Ω=1.1×10 Ω,
串联电路中的电流:
I=UR=220 V1.1×106
Ω
=2×10-4
0 A, 由欧姆定律可得,此时人体的电压:
U人=I0R人=2×10-4 A×1×105 Ω=20 V,
因为U人小于36 V,所以防电墙技术能保证人的安全。 答:(1)此过程中的加热效率是50%; (2)R2阻值为242 Ω;
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是2 A;
9
(4)防电墙技术能保证人的安全。
5.解:(1)当闭合S1、S2时,电热锅处于“大火”加热状态,R2短路,只有R1在工作。
电路中的电流:I=U220 V
R=80 Ω
=2.75 A。
1(2)电热锅“大火”加热15 min,消耗的电能:
W加热=UIt=220 V×2.75 A×15×60 s=5.445×105 J。
(3)电热锅处于“小火”炖煮状态时,R1、R2串联,此时电路中的总电阻:
R炖煮=R1+R2=80 Ω+404 Ω=484 Ω,
“小火”炖煮状态的电功率:
PU2(220 V)2
炖煮=R==100 W。
炖煮484 Ω
(4)电热锅在“大火”加热状态下,6 min消耗的电能:
W=
100 r
2 000 r/(kW·h)
=0.05 kW·h,
此时电热锅的电功率:
P=W0.05 kW·ht=6
=0.5 kW=500 W, 60 h=U2
由PR可得,电热锅的实际电压:
U=PR1=500 W×80 Ω=200 V。
答:(1)电路中的电流为2.75 A; (2)消耗的电能是5.445×105
J; (3)电功率为100 W;
(4)电热锅的实际电压为200 V。
6.解:(1)仅开关S1闭合时热水器处于保温状态,
U2
由P=R可得,电热丝R1的阻值:
U2(220 V)2
R1=P==220 Ω。
1220 W
(2)加热时R2消耗的功率:
P2=P-P1=1 980 W-220 W=1 760 W,
由P=UI可得,电热丝R2中的电流:
IP21 760 W2=U=220 V
=8 A。
(3)V=50 L=5×10-2
m3
,
10
由ρ=可得,水的质量:
mVm=ρ
水
V=1.0×103 kg/m3×5×10-2 m3 =50 kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(40 ℃-20 ℃)=4.2×106 J,
消耗的电能:
W=Pt=1 980 W×50×60 s=5.94×106 J,
热水器的效率:
Q吸4.2×106 Jη==×100%≈70.7%。
W5.94×106 J
答:(1)电热丝R1的阻值是220 Ω; (2)加热时流过电热丝R2的电流是8 A; (3)电热水器的效率是70.7%。
U2
7.解:(1)由P=可知,在电压一定时,电阻越大,电功率越小;当“温、开水选择开关”闭合时,只
R有电阻R0接入电路,此时饮水机处于加热状态;当“温、开水选择开关”断开时,电阻R1和R0串联接入电路,此时饮水机处于保温状态。
(2)根据题意可知,P加=2 200 W,由P=UI可得,饮水机出开水时电热丝中的电流:
P加2 200 WI===10 A;
U220 V
U2
饮水机处于加热状态时,只有电阻R0接入电路,由P=可得,R0的阻值:
RU2(220 V)2
R0===22 Ω。
P加2 200 W
(3)由ρ=可得,水的质量:
mVm=ρV=1×103 kg/m3×500×10-6m3=0.5 kg,
水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×105 J;
由η=Q吸
可得,需要的电能: W80%
=2.1×10 J,
5
W==η
Q吸1.68×105 J
由W=Pt可得,烧开这些水需要的时间: 2.1×10 J
t==≈95.45 s。 P加2 200 W
答:(1)当“温、开水选择开关”闭合时,饮水机处于加热状态;当“温、开水选择开关”断开时,饮水
11
W5
机处于保温状态;
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是10 A;电热丝R0的电阻是22 Ω; (3)水需要吸收1.68×105
J的热量;烧开这些水需要的时间为95.45 s。 8.2 400 9.(1)如图所示
(2)R3 (3)电流表“+”“-”接线柱接反
(4)小灯泡实际功率太小,不足以让小灯泡发光 调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5 V (5)0.26 A 0.65 W 10.(1)如图所示
(2) 如表所示
(3)B (4)2.2 0.44
12
相关推荐: