Question

【題目】在綜合實踐活動中，小峰設計了一種具有加熱和保溫功能的電路，如圖甲所示，圖中R1和R2均為電阻絲，S1是電路控制開關，他將該電路接入220V家庭電路中，在30min內，該電路消耗的總功率隨時間變化的圖象如圖乙所示，求：

（1）0～20min內，開關S2是斷開還是閉合？

（2）0～10min內通過R1的電流；

（3）30min內該電路消耗的電能。

Answer 1

【答案】 0～20min內，開關S2是閉合的 0～10min內通過R1的電流為5A 30min內該電路消耗的電能為1.584×106J

【解析】試題分析

（1）根據圖乙不同時間段對應的功率大小不同，根據，判斷電路兩種狀態下電路的連接.
（2）由變形公式求0～10 min內通過R1的電流.
（3）根據分別求出30 min內加熱和保溫時所做的功，相加在一起即為電路消耗的電能.

試題解析

（1）由圖乙可知，在0～20 min內，對應的功率為1100 W，為加熱狀態，根據可知，此時電路中電阻較小，故S2處于閉合狀態.

（2）R1此時的電功率：則通過R1的電流：.
（3）在0～20 min內為加熱狀態，此時功率為1100 W，則電流做功：

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在20～30 min內位保溫狀態，此時功率為440 W，則電流做功：

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所以30 min內該電路消耗的電能：

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