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小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW...

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問題詳情:

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW•h))。如圖所示。電水壺的規格爲“220V 1210W”,電水龍頭的規格爲“220V 2420W”,當電路中單獨使用電水壺燒水時,鋁盤轉動110r,用時120s。在電路中單獨使用電水龍頭洗漱時,用了180s。導線、電水壺和電水龍頭的電阻不隨溫度變化。求:

(1)電水壺和電水龍頭的電阻;

(2)導線的電阻;

(3)在洗漱時,導線上產生的熱量。

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW...

【回答】

(1) 40Ω和20Ω;(2) 4Ω;(3) 60500J

【解析】

(1)根據公式小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第2張分別求出電水壺和電水龍頭的電阻;

(2)根據電能表表盤轉過的數目求出消耗的電能,根據小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第3張求出電水壺和導線的功率;然後根據功率和電壓求出總電阻,根據串聯電路的電阻關係求出導線的電阻;

(3)根據導線的電阻和水龍頭的電阻求出其總功率;根據焦耳定律求出產生的熱量。

【詳解】

解:(1)電水壺的規格爲“220V 1210W”,電水龍頭的規格爲“220V 2420W”,根據公式小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第4張可知,電水壺的電阻爲

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第5張

電水龍頭的電阻爲

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第6張

(2)當電路中單獨使用電水壺燒水時,消耗的電能爲小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第7張

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第8張

此時電路的總功率爲

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第9張

此時電水壺和導線的總電阻爲

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第10張

由於導線與電水壺串聯接入電路中,則導線的電阻爲

R線=R總−R壺=44Ω−40Ω=4Ω

(3)電水龍頭和導線的總電阻爲

R'=R線+R水龍頭=20Ω+4Ω=24Ω

此時導線和水龍頭的功率爲

小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第11張

根據公式P=I2R可知,I2=小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第12張

則導線上產生的熱量爲

Q=I2R't=小明在離家不遠處施工,臨時用導線將電水壺和電水龍頭(開啟幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表(3000r/(kW... 第13張×4Ω×180s=60500J

答:(1)電水壺和電水龍頭的電阻分別爲40Ω和20Ω;

(2)導線的電阻爲4Ω;

(3)在洗漱時,導線上產生的熱量爲60500J。

【點評】

本題考查了電功率公式的靈活運用,關鍵是電能表參數理解和電能的求法,有較大的難度。

知識點:電能 電功

題型:計算題

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