Question

為了解決同學(xué)們的飲水問(wèn)題，希望中學(xué)為每個(gè)班級(jí)配備了飲水機(jī)，下表是該型號(hào)飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)，圖是它的原理圖，其中S是溫控開(kāi)關(guān)，R₁是定值電阻，R₂是加熱電阻．當(dāng)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，飲水機(jī)處理保溫狀態(tài)．

水桶容量	20L
熱水箱容量	1L
額定電壓	220V
加熱功率	440W
保溫功率	40W

（1）該飲水機(jī)的插頭為三腳插頭，但教室里沒(méi)有合適的三孔插座，小明說(shuō)可以將三腳插頭中標(biāo)有E的插腳用鉗子掰彎，然后插入兩孔插座就可以了，你認(rèn)為這樣做行嗎？為什么？
（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大？
（3）飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下工作時(shí)，R₁的阻值是多大？（保溫功率是指保溫狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的功率）

Answer 1

解：（1）E插腳插入插座，可以使飲水機(jī)的金屬外殼與大地相通，若將插腳折彎不插進(jìn)插座，雖然電器仍能工作，但萬(wàn)一電器的金屬外殼和電源火線之間的絕緣皮損壞，使電器外殼帶電，人接觸會(huì)發(fā)生觸電事故；
（2）根據(jù)P=UI可得：
飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流：
I===2A；
（3）根據(jù)P=可得：
R₂===110Ω，
保溫時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的總電阻：
R_總===1210Ω，
所以R₁=R_總-R₂=1210Ω-110Ω=1100Ω．
答：（1）不行；若熱水器內(nèi)部導(dǎo)線的絕緣皮破損，使與之接觸的飲水機(jī)外殼帶電，這樣容易造成觸電事故，使用三角插頭和三孔插座可以將外殼接地，避免人在使用時(shí)觸電；
（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是2A；
（3）飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下工作時(shí)，R₁的阻值是1100Ω．
分析：（1）家電的三腳插頭與三孔插座相連接時(shí)，把有金屬外殼的用電器的外殼與地線相接，當(dāng)用電器漏電而使外殼帶電，若接上地線，電流就通過(guò)地線，流入大地，以防止觸電事故的發(fā)生；E插腳插入插座時(shí)讓金屬外殼與大地相連，若漏電則先跳閘而防止觸電．
（2）已知加熱功率和額定電壓，根據(jù)P=UI求出飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流；
（3）根據(jù)加熱時(shí)的電壓和功率以及P=求出R₂的電阻，當(dāng)R₁與R₂串聯(lián)時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，再根據(jù)P=求出電路中的總電阻，最后根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出R₁的阻值．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的靈活應(yīng)用以及安全用電的原則，注意日常生活中雖然可以將三腳插頭中標(biāo)有E的插腳用鉗子掰彎使用，但存在觸電的隱患．