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物理必考如图所示电路是电热水壶的原理图.设电源电压保持不变.发热板R

2024-01-15 17:31:24信息公告958

如图所示电路是电热水壶的原理图,设电源电压保持不变,发热板R3的额定功率为630W,10R1=R2.当S1闭合、S2断开时,电热水壶处于正常加热状态;当S1断开、S2闭合时,电热水壶处于保温状态.保温时发热板R3的实际功率是正常加热时候的1/9,则保温状态时,电阻R2消耗的功率为________W.

试题答案

200K1j物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

加热状态时,发热板R1、R3串联;保温状态时,发热板R2、R3串联;因电源的电压不变,根据欧姆定律分别表示出电源的电压,根据P=I2R表示出发热板R3两种状态下消耗的电功率,解方程得出电流之间的关系,再根据R1、R2之间的电阻关系得出R2、R3之间的关系,最后根据P=I2R求出保温状态时电阻R2消耗的功率.K1j物理好资源网(原物理ok网)

解答:当S1闭合、S2断开时,发热板R1、R3串联,电路中的电流为I1K1j物理好资源网(原物理ok网)

则U=I1(R1+R3)--------①K1j物理好资源网(原物理ok网)

I12R3=630W------------②K1j物理好资源网(原物理ok网)

当S1断开、S2闭合时,发热板R2、R3串联,电路中的电流为I2K1j物理好资源网(原物理ok网)

则U=I2(R2+R3)--------③K1j物理好资源网(原物理ok网)

I22R3=×630W=70W------④K1j物理好资源网(原物理ok网)

由②④可得:I1=3I2-----⑤K1j物理好资源网(原物理ok网)

由①②⑤和10R1=R2,可得:R2=R3K1j物理好资源网(原物理ok网)

所以保温状态时电阻R2消耗的功率为:K1j物理好资源网(原物理ok网)

P=I22R2=I22×R3=×70W=200WK1j物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:200.K1j物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,以及电功率公式的计算;关键是根据电路的关系和已知功率和电阻关系建立方程,利用比值关系求出电阻R2消耗的功率.K1j物理好资源网(原物理ok网)