(2014?哈尔滨)在物理小组课外活动中,惠龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高中低三档

2025-03-03 04:15:42
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回答1:

(1)S1闭合,S2断开,只有R1工作,低温档:
由P=UI=
U2
R
得,
R1=
U2
P
=
(220V)2
100W
=484Ω;
(2)S2闭合,S1断开,只有R2工作,中温档:
R2=
1
2
R1=242Ω,
P=
U2
R2
=
(220V)2
242Ω
=200W,
因为W=Pt=200W×8×60s=9.6×104J.
(3)S1S2闭合,R1R2并联,高温档:
P=
U2
R1
+
U2
R2
=100W+200W=300W,
高温档消耗的电能W=Pt=300W×6×60s=1.08×105J,
则水升高1℃消耗的电能=
1.08×105J
10
=1.08×104J,
低温档消耗的电能W=Pt=100W×9×60s=5.4×104J,
则水升高1℃消耗的电能=
5.4×104J
4
=1.35×104J,
因为1.08×104J<1.35×104J,且两档加热水的质量相同,所以加热等质量的水升高1℃,高温档比低温档消耗电能少,用高温档节能.
答:(1)求R1的阻值是484Ω;
(2)电热器用中温档工作时,水温升高8℃消耗的电能是9.6×104J;
(3)用高温档更节能.