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物理必考有一种电熨斗.它由两个相同的电热丝R1和R2组成.适用于两种

2024-01-17 08:43:07信息公告569

有一种电熨斗,它由两个相同的电热丝R1和R2组成,适用于两种不同电压,只要转动交换开关S,就能分别用于220V和110V电源,且两种情况下发热功率相同.图中阴影部分d和e是导电金属条,它固体在S上,且可随S同步旋转.如图所示的状态,d使ab短路,e与c相接,S顺时针转过60°后,e与b相接,d仅与a相接,金属条分别与电源插头相连接.请你在图(1)、(2)中将R1、R2与a、b、c三个接线柱连接起来,大致画出导电金属条d和e所处位置,并证明它们的发热功率相等.

试题答案

解:∵电压由220V变为110V时,电熨斗的电功率不变,mzN物理好资源网(原物理ok网)

∴根据P=可知,220V电路中的电阻为110V电路中电阻的4倍,故电路图连接如下图所示:mzN物理好资源网(原物理ok网)

证明:设R1=R2=R,mzN物理好资源网(原物理ok网)

220V电路中,两电阻串联,电路中的电阻R=R1+R2=2RmzN物理好资源网(原物理ok网)

电熨斗的电功率:mzN物理好资源网(原物理ok网)

P===,mzN物理好资源网(原物理ok网)

110V电路中,两电阻并联,电路中的电阻R′=,mzN物理好资源网(原物理ok网)

电熨斗的功率:mzN物理好资源网(原物理ok网)

P′===.mzN物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

根据P=可知,电功率不变,电压由220V变为110V时,电阻的阻值变为原来的;根据电阻的串并联设计电路和进行证明,连接电路时要注意题中接线柱的要求.mzN物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电路图的设计和电功率公式的灵活应用,关键是根据题意得出两电阻的连接方式,对学生获取信息的能力要求较高.mzN物理好资源网(原物理ok网)