Question

11．如圖是家庭裝修用的加熱與攪拌一體化攪拌器的簡易工作原理電路圖．工作時，先在室溫下把某種液體放入容器中，只閉合溫控開關(guān)S₁，電熱絲R₁對液體加熱，R₁=22Ω．當液體達到既定溫度時，溫控開關(guān)S₁斷開，溫控開關(guān)S₂接通，電動機與保溫電熱絲R₂同時正常工作，加入固體粉末，對容器中的液體攪拌并保持溫度液體不變．為保持容器內(nèi)液體的溫度不變，電流通過R₂向液體釋放熱量，已知電動機銘牌上標有“220V 5A”字樣，S₁斷開，S₂閉合時攪拌器總功率1200W．忽略溫度對電阻的影響．求：
（1）只閉合溫控開關(guān)S₁時，電路正常工作5分鐘，電熱絲R₁產(chǎn)生的熱量；
（2）保溫電熱絲R₂的阻值．

Answer 1

分析 （1）只閉合溫控開關(guān)S₁時，加熱電熱絲正常工作時，根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}t$求出加熱電熱絲R₁5分鐘產(chǎn)生的熱量；
（2）溫控開關(guān)S₁斷開，溫控開關(guān)S₂接通時，電動機與保溫電熱絲R₂同時正常工作，電路消耗的總功率減去電動機的額定功率即為電熱絲R₂的消耗的電功率，利用并聯(lián)電路的電壓特點和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出保溫電熱絲R₂的電阻值．

解答 解：
（1）只閉合溫控開關(guān)S₁時，電熱絲R₁產(chǎn)生的熱量為：Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}t$=$\frac{（220V）^{2}}{22Ω}×300s$=6.6×10⁵J；
（2）電動機正常工作時消耗的功率為：P₁=UI=220V×5A=1100W；
電熱絲R₂的功率為：P₂=P-P₁=1200W-1100W=100W；
保溫電熱絲R₂的阻值為：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω．
答：
（1）只閉合沮控開關(guān)S₁時，電路正常工作5分鐘，電熱絲R₁產(chǎn)生的熱量為6.6×10⁵J；
（2）保溫電熱絲R₂的電阻值為484Ω．

點評 本題考查了電功公式和電功率公式以及并聯(lián)電路的電壓特點，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷路時電路的連接方式和工作的電路元件，要注意用電器正常工作時的功率和額定功率相等．