中考电学计算题解析

2022-05-30 10:48杨帆
初中生学习指导·中考版 2022年8期
关键词:炖锅饮水机阻值

杨帆

在2021年的中考中,省内14市均选择了电热器为背景考查电学计算,下面以2021年沈阳市中考题为例浅析此类题的解法以及注意事项。

例 (2021·辽宁·沈阳)如图1所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0,[R1]、[R2]为加热电阻丝(假设它们的阻值不变)。该饮水机的部分参数如下表所示。

求(计算结果若不能整除,保留一位小数):

(1)当S和S0闭合时,饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?

(2)在加热状态下,电阻丝[R1]的阻值为多少?

(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200 V,饮水机加热的实际总功率是多大?

解析:(1)分析电路可知,[R1]、[R2]并联时是加热挡,对应功率为880 W,[R2]单独接入电路时是保温挡,对应功率为44 W。则S和S0闭合时,饮水机处在加热状态,此时电路的总电流I = [P加热U] = [880 W220 V] = 4 A。

(2)加热状态即两个电阻并联,求解[R1]阻值时可以有两种思路:

思路1:根据[U]、[P]求[R]。

∵[R1]、[R2]并联接入电路时功率为880 W,[R2]单独接入电路时功率为44 W,

∴[P1=P-P2=880 W-44 W=836 W],∴[R1=U2P1=220 V2836 W=57.9 Ω]。

思路2:根据[U]、[I]求[R]。

依据第(1)问我们知道[R1]、[R2]两电阻并联时电流是4 A,想办法知道[R2]中的电流,就可以根据并联电路中电流特点知道[R1]中的电流。

[I2=P2U=44  W220  V=0.2  A],[I1=I-I2=4  A-0.2  A=3.8  A],所以[R1=UI1=220  V3.8  A=57.9  Ω]。

(3)本问若是填空题,则可根据公式[P=U2R],直接得到电功率变成原来的(即额定功率)的[2002202],即[P'=2002202P=2002202×880 W=727.3 W]。但是計算题需要书写详细的解题步骤,可抓住不变的物理量,即总电阻[R=U2P=220 V2880 W=55 Ω] ,再求解功率 [P'=U'2R=200 V255 Ω=727.3 W]。

答案:(1)加热状态;[4 A] (2)57.9 Ω (3)727.3 W

点评:解答电学计算题时要注意以下问题:(1)公式的同体性,即公式中每个物理量都是针对同一元件而言的;(2)物理量和单位的书写要规范,如不要将U写成V;(3)角标的区分,如第(3)问中要加角标将实际电压、实际功率与原电压、原功率加以区分;(4)代数书写过程要规范,不要将(220 V)2写成220 V2或2202 V,也不要直接写成48 400 V或48 400 V2。

考考你:请指出下面解题过程中的错误并改正。

(2021·辽宁·大连)如图2是某家用电炖锅的简化电路图,电源电压为220 V,[R1]和[R2]均为加热电阻。当开关S接1时为加热状态,功率为880 W;当开关接2时为保温状态,功率为220 W。

试求:(1)电炖锅保温状态下电路中的电流是多少?

(2)电阻[R1]的阻值是多少?

(3)电炖锅保温状态下工作10 min,电阻[R2]产生的热量是多少?

解:(1)[P=P高-P低=880 W-220 W=660 W],[I保=PU=660 W220 V=3 A];

(2)[R1=U2P高=220 V2880 W=48400 V880 W=55 Ω];

(3)[Q2=W=UI保t=220 V×3 A×10 min×60=3.96×105 J]。

[正确解答:(1)[I保=P保U=220 W220 V=1 A]。

(2)[R1=U2P高=(220 V)2880 W=55 Ω]。

(3)[R串=U2P保=(220 V)2220 W=220 Ω],[R2=R串-R1=220 Ω-55 Ω=165 Ω],

(作者单位:本溪市第十二中学)

猜你喜欢
炖锅饮水机阻值
Slow Stew细火慢炖一碗汤 营养成分留得住
英语中的“锅碗瓢盆”
四线制阻值检测电路实验研究
英语中的“锅碗瓢盆”
自制饮水机
励磁线圈对插入式电磁流量计的影响
低电阻碳膜板制作及其阻值的优化
对一道电学实验题的思考
波斯尼亚炖锅
如何正确清洗饮水机?