Question

張宇同學(xué)家的浴室新安裝了一臺(tái)可供冬季取暖和照明的電器，俗稱“浴霸”，如圖甲所示．它的簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，其中L為標(biāo)有“220V 40W”照明燈，L₁、L₂、L₃、L₄均為標(biāo)有“220V 300W”的紅外線取暖燈，已知每盞取暖燈正常工作時(shí)的效率為80%
問(wèn)：（1）照明燈正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是多少？
（2）通常在洗浴前10min只閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂開(kāi)啟紅外線取暖燈給浴室預(yù)熱，問(wèn)在這10min內(nèi)“浴霸”消耗的電能是多少？轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能又是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道照明燈的額定功率和額定電壓，可利用公式I=計(jì)算出照明燈正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流．
（2）由圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂時(shí)四個(gè)取暖燈全部打開(kāi)且都正常發(fā)光，則可以計(jì)算出四燈的總功率，知道工作時(shí)間，可利用公式W=Pt計(jì)算出消耗的電能；又知道每盞取暖燈正常工作時(shí)的效率為80%，從而可以利用公式Q=Wη計(jì)算出獲得的內(nèi)能．
解答：解；（1）∵照明燈正常工作，而U_L=220V，P_L=40W，
∴照明燈正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流為：I_L==≈0.18A．
（2）閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂，因?yàn)樗膫�(gè)取暖燈全部正常工作，所以電路中總電功率為：P=300W×4=1200W，
而t=10min=600s，
∴“浴霸”消耗的電能為：W=Pt=1200W×600s=7.2×10⁵J，
又∵每盞取暖燈正常工作時(shí)的效率為η=80%，
∴獲得的內(nèi)能為：Q=Wη=7.2×10⁵J×80%=5.76×10⁵J．
答：（1）照明燈正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是0.18A．
（2）在這10min內(nèi)“浴霸”消耗的電能是7.2×10⁵J，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是5.76×10⁵J．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電流和消耗電能的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是判斷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)與閉合時(shí)電路的連接情況，還要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．