如图所示电路中,电源电压U=250V,电路中接有电阻R=5Ω,电路中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为2

如图所示电路中,电源电压U=250V,电路中接有电阻R=5Ω,电路中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200V,额定功率为1000W,其它电阻不计,并且忽略电热器电阻随温度的变化,问当接几只电热器时,

(1)实际使用的电热器均能正常工作?
(2)电热器组加热物体最快?
jayleewansheng 1年前 已收到1个回答 举报

kanghyun 幼苗

共回答了18个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(1)由功率公式可求得每只电热器的电阻,要使所接用电器都能正常工作,则并联部分电压应为200V,则由串联电路的规律可知,R两端的电压应为50V,则由欧姆定律可求得干路电流;则由欧姆定律可求得并联部分的总电阻,则由并联电路的电阻规律可求得所接个数;
(2)要使电热器加热物体最快,应使并联部分的总功率最大,故可列出电功率由电路中电流大小的关系式,由函数关系可得出当功率最大时,电路中的电流为多少,再由欧姆定律求得总电阻即可求得并入的电热器个数.

(1)每个电热丝的阻值:R=

U2额
P额=
2002
1000=40Ω,
R两端的电压:UR=U-U=250V-200V=50V;
由欧姆定律得:I=
UR
R=
50V
5Ω=10A,
故并联部分总的阻值为:R热总=
U额
I=
200V
10A=20Ω;
因多个等值电阻并联时,R=[R/n],
故并联的电热器个数:n=
R热
R热总=
40Ω
20Ω=2只;
(2)电热器加热物体最快,即电热器总功率最大,
P热总=(U-UR)I
=(250-5I)•I
=-5I2+250I;
根据y=ax2+bx+c,当x=−
b
2a时为极值,
∴当I=25A时,电热器功率最大,
R=
U总
I=
250V
25A=10Ω,
R热总=R-R=10Ω-5Ω=5Ω,n=
R热
R热总=
40Ω
5Ω=8只.
答:(1)当并联2只时接入的电热器均能正常工作;(2)当接入8只时加热物体最快.

点评:
本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用;电阻的并联.

考点点评: 本题利用并联电路的特征考查了欧姆定律及电功率公式,本题不但要熟练掌握物理知识,还要求能正确应用数学规律解决物理问题,对学生要求较高.

1年前

7
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.302 s. - webmaster@yulucn.com