Question

如圖，為某電熱水器的電路圖，R₁為發(fā)熱板，當(dāng)熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)，水迅速被加熱；達(dá)到預(yù)熱溫度后，S自動(dòng)切換到另一檔，處于保溫狀態(tài)．
（1）說(shuō)明S分別接a、b時(shí)，熱水器對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)；
（2）若熱水器加熱時(shí)的功率為550W，保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W，求電阻R₂；
（3）當(dāng)S接a時(shí)，電路5min內(nèi)消耗的電能．

Answer 1

解：（1）S接a時(shí)，電功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，
S接b時(shí)，電功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)．
（2）加熱時(shí)：
R₁===88Ω，
保溫時(shí)：
R_總===550Ω，
所以：R₂=R_總-R₁=550Ω-88Ω=462Ω；
（3）S接a時(shí)電路在5min內(nèi)消耗的電能：
W=P_保溫t=88W×5×60s=2.64×10⁴J．
答：（1）S接a時(shí)處于保溫狀態(tài)；S接b時(shí)處于加熱狀態(tài)；
（2）電阻R₂的阻值為462Ω；
（3）當(dāng)S接a時(shí)電路5min內(nèi)消耗的電能2.64×10⁴J．
分析：（1）根據(jù)公式P=可知，電路電阻越大，消耗的電功率越小，S接a時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路電阻最大，電功率最小，S接b時(shí)，電路電阻最小，電功率最大．
（2）已知飲水機(jī)加熱時(shí)的功率和保溫時(shí)的功率，根據(jù)公式R=可求R₁的阻值和保溫時(shí)的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出R₂的阻值．
（3）根據(jù)W=Pt求出當(dāng)S接a時(shí)電路在5min內(nèi)消耗的電能．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電流、消耗電能等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是知道開(kāi)關(guān)在不同位置時(shí)電路的連接情況，這也是本題的難點(diǎn)，還要知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律．