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電子課本網(wǎng) 第34頁

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0.3
0.75
不需要
燈泡在
不同電壓下的功率不同
解:?$(1)$?只閉合?$S_{1}$?時低溫擋工作,電路中只有?$R_{1}$?接入電路,通過?$R_{1}$?的電流?$I_{1}=\frac {U}{R_{1}}=\frac {6\ \mathrm {V}}{4 \ \mathrm {Ω}}=1.5\ \mathrm {A}$?
?$(2)$?低溫擋的功率?$ P_{低}=UI_{1}=6\ \mathrm {V}×1.5\ \mathrm {A}=9\ \mathrm {W}$?
?$ (3)S_{1}、$??$S_{2}$?都閉合時,?$R_{1}$?與?$R_{2}$?并聯(lián),此時高溫擋工作?$ \frac {P_{高}}{P_{低}}=\frac {9\ \mathrm {W}+P_{2}}{9\ \mathrm {W}}=\frac 43$?可得?$P_{2}=3\ \mathrm {W},$?即?$R_{2}$?消耗的電功率為?$3\ \mathrm {W} $?
通過?$R_{2}$?的電流?$I_{2}=\frac {P_{2}}{U}=\frac {3\ \mathrm {W}}{6\ \mathrm {V}}=0.5\ \mathrm {A}$?
?$R_{2}=\frac {U}{I_{2}}=\frac {6\ \mathrm {V}}{0.5\ \mathrm {A}}=12 \ \mathrm {Ω}$?
解:?$(1)$?由?$ρ=\frac {m}{V}$?得,水的質(zhì)量:
?$m=ρ_{水}V=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=1\ \mathrm {kg};$?
水升高到?$100℃$?吸收的熱量:
?$Q_{吸}=cm?t=4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg·℃})×1\ \mathrm {kg}×(100℃-20℃)=3.36×10^5\ \mathrm {J};$?
?$(2)$?由?$P=\frac {W}{t}$?得,電熱水壺在?$6\mathrm {\mathrm {min}}$?內(nèi)消耗的電能為:
?$W=Pt=1100\ \mathrm {W}×6×60\ \mathrm {s}=3.96×10^5\ \mathrm {J};$?
電熱水壺的熱效率為:
?$η=\frac {Q_{吸}}{W}×100\%=\frac {3.36×10^5\ \mathrm {J}}{3.96×10^5\ \mathrm {J}}×100\%≈84.8\%;$?
?$(3)$?由?$P=UI=\frac {U^2}{R}$?得,電熱水壺的電阻:
?$R=\frac {U^2}{P}=\frac {(220\ \mathrm {V})^2}{1100\ \mathrm {W}}=44\ \mathrm {Ω}$?
當電壓為?$198\ \mathrm {V} $?時,實際功率為:
?$P'=\frac {U'^2}{R}=\frac {(198\ \mathrm {V})^2}{44\ \mathrm {Ω}}=891\ \mathrm {W}$?