Question

初二年級(jí)辦公室的電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下表，電路工作原理如圖所示

熱水箱水量	額定電壓	加熱時(shí)功率	保溫時(shí)功率
15kg	220V	660W	44W

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S₁斷開(kāi)，它是處于________狀態(tài)；
（2）正常加熱時(shí)通過(guò)飲水機(jī)的電流是多少？
（3）電阻R₁的阻值為多少？
（4）正常加熱5min電阻R₂消耗的電能是多少？

Answer 1

解：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路功率為P₁；當(dāng)S、S₁同時(shí)閉合時(shí)，兩只電阻并聯(lián)，電路總功率為P₁+P₂；所以S₁閉合是加熱狀態(tài)，斷開(kāi)是保溫狀態(tài)．
故答案為：保溫．
（2）正常加熱時(shí)通過(guò)飲水機(jī)的電流為I===3A．
答：正常加熱時(shí)通過(guò)飲水機(jī)的電流為3A．
（3）電阻R₁的阻值為R₁===1100Ω．
答：電阻R₁的阻值為1100Ω．
（4）電阻R₂消耗的功率為P₂=P_加熱-P_保溫=660W-44W=616W
電阻R₂消耗的電能為W=P₂t=616W×5×60s=1.848×10⁵J．
答：電阻R₂消耗的電能為1.848×10⁵J．
分析：（1）分析電路圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電阻R₁產(chǎn)生熱量，電路功率為P₁；當(dāng)S、S₁同時(shí)閉合時(shí)，兩只電阻并聯(lián)同時(shí)產(chǎn)生熱量，電路總功率為P₁+P₂；
（2）已知額定電壓和加熱功率，利用公式I=得到通過(guò)飲水機(jī)的電流；
（3）已知飲水機(jī)的保溫功率和額定電壓，利用公式R=得到電阻R₁的阻值；
（4）已知加熱功率和保溫功率，兩者之差就是電阻R₂的功率；已知R₂消耗的功率和加熱時(shí)間，利用公式W=Pt得到消耗的電能．
點(diǎn)評(píng)：本題考查功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是明白開(kāi)關(guān)斷開(kāi)與閉合時(shí)電路的連接情況．