Question

【題目】小明家的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機熱水箱內水溫達到92℃時開關S1自動斷開，處于保溫狀態(tài)；當水溫降至一定溫度時，S1又閉合重新加熱．飲水機的銘牌數(shù)據如表，電路原理如圖：

熱水箱水量	額定電壓	加熱時功率	保溫時功率
2kg	220V	440W	40W

（1）求電阻R1的阻值；

（2）求正常加熱時通過飲水機的電流；

（3）在無人取水情況下，飲水機重新加熱一次的時間為5min．加熱一次消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）求電阻R1的阻值為1210Ω；

（2）正常加熱時通過飲水機的電流為2A；

（3）加熱一次消耗的電能是1.32×105J．

【解析】試題分析：（1）由功率公式P=可知，電壓一定時，電阻越小功率越大．由圖可知，電熱飲水機有兩個狀態(tài)，當S1閉合時，兩個電阻并聯(lián)，電阻最小，所以功率最大，是加熱狀態(tài)．當S1斷開時，R1單獨工作，大于并聯(lián)的總電阻，所以功率變小，是保溫狀態(tài)．根據P=可求電阻R1的阻值；

（2）正常加熱時，總功率是440W，有電壓220V，可由P=UI變形算出電流；

（3）根據W=Pt求加熱一次消耗的電能．

解：（1）當S1閉合時，R1、R2兩個電阻并聯(lián)，電阻最小，根據公式P=可知，電壓一定，所以功率最大，是加熱狀態(tài)．當S1斷開時，R1單獨工作，電阻大于并聯(lián)的總電阻，根據公式P=可知，電壓一定，所以功率變小，是保溫狀態(tài)．

∴由P=得：

R1===1210Ω；

（2）由P=UI得：

I===2A；

（3）由P=得：

W=P額t=440W×5×60s=1.32×105J．

答：（1）求電阻R1的阻值為1210Ω；

（2）正常加熱時通過飲水機的電流為2A；

（3）加熱一次消耗的電能是1.32×105J．