Question

有一种电热饮水机内部的电路可以简化如图所示，电热饮水机有两种工作状态：加热和保温．开关S是由感温材料制成，水的温度控制开

Answer 1

解题思路：（1）由表格可知加热功率，根据W=Pt求出15min内消耗的电能；

（2）由电路图可知，当开关S断开时两电阻串联，闭合时电路为R₁的简单电路，根据串联电路的电阻特点判断两种情况下电路中电阻的大小，再根据P=

U

2

R

判断饮水机的状态；

（3）已知饮水机加热时的功率，根据公式R=

U

2

P

求出R₁的阻值，还知道保温时的功率，再根据R=

U

2

P

求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R₂的阻值．

（1）由表可知，P_加热=880W，则15min内消耗的电能：

W=P_加热t=880×10^-3kW×[15/60]h=0.22kW•h=0.22度；

（2）∵电阻越串越大，大于任何一个分电阻，

由P=

U2

R可知，当开关S断开时两电阻串联，电路中的总电阻最大，此时电路的电功率最小，饮水机处于保温状态；

当开关S闭合时，电路为R₁的简单电路，电路中的电阻最小，此时电路的总功率最大，饮水机处于加热状态；

（3）饮水机处于加热状态时，电路为R₁的简单电路，

电阻R₁的阻值：

R₁=

U2

P加热=

(220V)2

880W=55Ω，

饮水机处于保温状态时，电阻R₁、R₂串联，

电路中的总电阻：

R=

U2

P保温=

(220V)2

220W=220Ω，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

∴电阻R₂的阻值：

R₂=R-R₁=220Ω-55Ω=165Ω．

故答案为：

（1）0.22；（2）闭合；（3）165．

点评：

本题考点： 电功率的计算；电阻的串联；电功的计算．

考点点评： 本题考查了电功公式、电功率公式和电阻串联特点的灵活运用，关键点：一是电功公式和欧姆定律公式的灵活运用，二是利用表格和电路图解决实际问题的能力．