Question

电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从说明书上收集到如下数据及图所示的电路原理图．

Answer 1

解题思路：（1）温控开关S₀断开时，只有R₂连入电路，分析电路电阻的变化，根据P=UI分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；

（2）求出电阻R₂的功率，然后由功率的变形公式R=

U

2

P

求出电阻R₂的阻值；

（3）已知饮水机的额定电压及加热时的功率，由功率的变形公式I=[P/U]求出饮水机在加热状态下的工作电流；

（4）由W=Pt可以求出饮水机消耗的电能．

（1）当S₀断开时，只有R₂连入电路；当S₀闭合时，R₁R₂均被连入电路，且为并联．两种情况相比，当S₀断开时饮水机的工作电流较小，根据P=UI可知，此时饮水机消耗的电功率也较小．故当S₀断开时饮水机处于保温状态．

（2）电阻R₂的功率P₂=P_保温=40W，

∵P=

U2

R，

∴电阻R₂=

U2

P2=

(220V)2

40W=1210Ω．

（3）∵P=UI，

∴电热饮水机在加热状态下的工作电流：

I=

P加热

U=[400W/220V]≈1.82A；

（4）电热饮水机在加热状态下，t=1min=60s消耗的电能：

W=P_加热t=400W×60s=2.4×10⁴J．

答：（1）温控开关S₀断开时，饮水机处于保温状态．

（2）电阻R₂的阻值为1210Ω．

（3）电热饮水机在加热状态下的工作电流为1.82A．

（4）电热饮水机在加热状态下的1min消耗的电能为2.4×10⁴J．

点评：

本题考点： 电功率的计算；欧姆定律的变形公式；电功的计算．

考点点评： 分析清楚电路结构、由铭牌求出额定电压与加热和保温时的功率，应用电功率公式及其变形公式即可正确解题．