Question

11．飲水機(jī)是一種常見(jiàn)的家用電器，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路，其中S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，R₁為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到另一擋，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)．
（1）當(dāng)S接a時(shí)處于保溫狀態(tài)．（填“加熱”或“保溫”）
（2）若R₁：R₂=1：9，飲水機(jī)加熱時(shí)消耗功率為550W，則保溫時(shí)飲水機(jī)消耗的功率為55瓦．

Answer 1

分析 （1）開(kāi)關(guān)在a位置時(shí)，電路為R₁的基本電路；開(kāi)關(guān)在b位置時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，由此來(lái)判斷電路中電阻的大小，再利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析電功率的大小，從而判斷飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)；
（2）已知加熱功率和電源電壓，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出R₁的阻值；根據(jù)比值算出R₂，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出保溫功率．

解答 解：（1）因?yàn)榇��?lián)電路電阻大于任何一分電阻，而電源電壓不變，所以由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)在a位置時(shí)，功率大，此時(shí)為加熱狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)為b位置時(shí)，功率小，此時(shí)為保溫狀態(tài)；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{550W}$=88Ω，
由R₁：R₂=1：9得：
R₂=792Ω；
故保溫功率為：
P_保溫=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{792Ω+88Ω}$=55W．
故答案為：（1）保溫；（2）55．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻、功率以及電流的計(jì)算，關(guān)鍵是功率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)．