焦耳定律电学(一)

《焦耳定律电学(一)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1．如图是某课外小组的同学设计的电热水壶的电路图，R0是电热水壶中的电热管，R是与电热水壶的电热管串联的电阻，阻值为319Ω．此热水壶是在热胆中储水，由电热管加热工作．电热管的铭牌上标有“220V，400W”的字样，S是控制电热水壶处于加热状态和保温状态的开关，求：（1）S闭合时，电热水壶处于加热状态还是保温状态？（2）电热水壶处于加热状态时通过电热管的电流是多少？（3）电热水壶处于保温状态时，通电15min电热管产生的热量是多少焦？2．如图甲是某种有保温功能的家用电热水壶及铭牌．内部电路如图乙所示，当S闭合时，接通电源，电热水壶正常工作．当水烧开

2、时，开关S会自动断开，电热水壶自动进入保温状态，调节开关P，可调节不同的保温功率．求：（1）加热电阻丝的电阻R1的阻值．（2）当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时，保温电阻丝R2接入电路中的有效电阻阻值和保温电阻丝两端的电压．3．如图所示为某电热水壶的原理示意图，电源电压U=220V，发热体分别由R1和R2组成，通过通、断开关可以使电热水壶处于“加热”或“保温”状态．电热水壶的加热功率为1100W．求：（1）电热水壶处于加热状态时，通过电路的电流是多大？（2）若R2=484Ω，则电热水壶的保温功率是多少？4、云龙同学家有台电热水壶，此壶是在热

3、胆中储水，由电热管加热工作的．其壶内部工作电路可简化为如图所示，当壶内水烧开了时，其温控开关S自动断开，于是，电热水壶处于保温状态．已知合上开关S，电热水壶开始加热，加热功率为500W，求：（1）电热管R1的电阻值多大？（2）电热水壶加热10min产生的热量是多少J？（3）若电热水壶保温时电路中的电流为0.1A，则电阻R0应多大？5、小明家的电热饮水机电路原理图如图所示，它有加热和保温两种工作状态．当只有开关S闭合时，电热饮水机处于保温状态；当开关S和S1都闭合时，电热饮水机处于加热状态．饮水机的铭牌数据如下：额定电压加热时功率保温时功率220V4

4、40W40W（1）求电阻R1的阻值；（2）求正常加热时通过饮水机的电流．答案解1：解：（1）当S闭合时，R被短路，电路中电阻最小；则由P=U／R可得：当电路中电阻最小时，电路中消耗的功率最大；故S闭合时，电热水壶处于加热状态；（2）由欧姆定律可得：加热时通过电热管的电流I=P／U=400W／220V=1.8A由P=U／R可得：加热管电阻R=U／P==220V／400W=121Ω（3）电热水壶处于保温状态时，电路中总电阻R总=R+R0=319Ω+121Ω=440Ω；则电路中的电流I'=U／R=220V／440Ω=0.5A 答：（1）S闭合时，电热水壶

5、处于加热状态；（2）加热时通过电热管的电流为1.8A；（3）保温状态时电路中的电流为0.5A．2、（1）根据P=U／R，可得R=U／P，利用此公式可求加热电阻丝的电阻R1的阻值．（2）根据公式R=U／P计算出保温功率为55W时的总电阻，然后减去R1的阻值就是保温电阻丝R2接入电路中的有效电阻阻值；用电源电压除以保温功率为55W时的总电阻就可得到电流，用这个电流乘以保温电阻丝R2接入电路中的有效电阻阻值就是保温电阻丝两端的电压．解：（1）由公式P=U／R，得：R1=U／P=220V／1100W=44Ω．（2）R总=U／P=220V／55W=880Ω则

6、：R2=R总-R1=880Ω-44Ω=836Ω，   I=U／R=220V／880Ω=0.25AU2=IR2=0.25A×836Ω=209V．答：（1）加热电阻丝的电阻R1的阻值为44Ω；（2）当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时，保温电阻丝R2接入电路中的有效电阻阻值为836Ω；保温电阻丝两端的电压为209V．本题综合性较强，考查的内容较多．会辨别串、并联，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串、并联电路的电压规律，电流规律，电阻规律．本题难点在第二问，要用到电功率的一个变形公式：P=U2／R求解．需要注意的是：P=I2R和P=U2／

7、R这两个公式在电功率计算题里要经常用到．3、（1）当S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路；当S1、S2都闭合时，R1与R2并联；根据电阻的并联可知两种情况下电路中总电阻之间的关系，电源电压不变，根据公式P=U2／R可知电路功率的大小，从而判断出加热和保温状态，根据P=UI求出加热状态通过的电流；（2）根据P=U2／R求出电热水壶的保温功率．解：（1）当S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路；当S1、S2都闭合时，R1与R2并联；∵并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻，∴根据公式P=U2／R可知，R1与R2并联时电热水壶处于加热状态，电路

8、为R2的简单电路时电热水壶处于保温状态，根据P=UI可得，加热状态通过的电流：I=P加热／U=1100W／220V=5A（