【題目】冬季,養(yǎng)雞場(chǎng)為了提高產(chǎn)蛋量,夜間需要在雞舍里用電熱器加熱并用燈泡照明,白天只需要在雞舍里用電熱器加熱,不需要用燈泡照明.小陽根據(jù)上述要求設(shè)計(jì)了一種加熱照明裝置,這個(gè)裝置的電路圖如圖所示,電阻R1R2是兩個(gè)用來加熱且阻值不變的電阻絲,燈L是標(biāo)有“220V 160W”的照明燈泡,開關(guān)S1、S2的通斷只有兩種狀態(tài),一種是同時(shí)斷開,另一種是同時(shí)閉合.該裝置從早晨7001700處于白天工作狀態(tài),連續(xù)正常工作10h,這段時(shí)間內(nèi)電流表的示數(shù)為5.5A,電阻R1的電功率為P1,電阻R2的電功率為P2,電路的總電功率為P;該裝置從1700至第二天早晨700處于夜間工作狀態(tài),連續(xù)正常工作14h.已知:電源兩端的電壓U恒為220VP1P2=13.求:

1)總電功率P;

2)電阻R2的阻值;

3)從早晨700到第二天早晨70024h內(nèi),該加熱照明裝置共消耗電能多少千瓦時(shí).

【答案】11210W;

230Ω

382.1kWh

【解析】試題分析:(1)電路白天工作時(shí)不需要照明,由電路圖可知,開關(guān)S1、S2同時(shí)斷開,兩電熱絲串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)P=UI求出電路的總功率;

2)電路白天工作時(shí),利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=I2R結(jié)合P1P2=13求出R1R2的阻值之比,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出電阻R2的阻值;

3)電路夜間工作時(shí),由電路圖可知,開關(guān)S1、S2同時(shí)閉合,燈泡LR1并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=求出R1的電功率,然后加上燈泡的電功率即為電路的總功率,根據(jù)W=Pt求出該加熱照明裝置24h消耗的電能.

解:(1)電路白天工作時(shí),開關(guān)S1、S2同時(shí)斷開,兩電熱絲串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,

則電路的總功率:

P=UI=220V×5.5A=1210W

2)電路白天工作時(shí),兩電熱絲串聯(lián),

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且P1P2=13

所以,由P=I2R可得,R1R2的阻值之比:

===,即R2=3R1,

I=可得,電路中的總電阻:

R===40Ω

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以,R=R1+R2=R1+3R1=4R1=40Ω,

解得:R1=10Ω,R2=30Ω;

3)電路夜間工作時(shí),開關(guān)S1、S2同時(shí)閉合,燈泡LR1并聯(lián),

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,

所以,R1的電功率:

P1′===4840W,

電路的總功率:

P′=P1′+PL=4840W+160W=5000W

P=可得,該加熱照明裝置24h消耗的電能:

W=P1t1+P2t2=1.21kW×10h+5kW×14h=82.1kWh

答:(1)總電功率為1210W

2)電阻R2的阻值為30Ω;

3)從早晨700到第二天早晨70024h內(nèi),該加熱照明裝置共消耗電能為82.1kWh

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小有關(guān)

C.與物體間接觸面積的大小有關(guān)

D.與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)

為了探究各種猜想是否正確,他們找來了量程合適的彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、長(zhǎng)木板兩塊(一塊光滑,另一塊粗糙)、長(zhǎng)方體木塊一塊(帶有掛鉤)、鉤碼一盒.

(1)要探究他們的猜想,首先要解決的是如何測(cè)量滑動(dòng)摩擦力.經(jīng)過討論,大家認(rèn)為:要測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間滑動(dòng)摩擦力的大小,可用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊沿水平長(zhǎng)木板作___________滑動(dòng).

(2)上圖是同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情景,通過圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn),可以探究猜想___________是否正確.通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論:在保持___________一定時(shí),___________越大,滑動(dòng)摩擦力越大.

(3)要探究猜想A是否正確,他們應(yīng)該比較___________圖所示的實(shí)驗(yàn).

(4)上述探究物理問題的方法叫___________

(5)利用以上器材還可以探究其他猜想,請(qǐng)說出你的一個(gè)方案___________

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A.燈泡L1所在支路正常

B.燈泡L2所在支路斷路

C.燈泡L3所在支路短路

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