Question

【題目】小明家的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92℃時(shí)開關(guān)S1自動(dòng)斷開，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫降至一定溫度時(shí)，S1又閉合重新加熱．飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如表，電路原理如圖：

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

（1）求電阻R1的阻值；

（2）求正常加熱時(shí)通過飲水機(jī)的電流；

（3）在無人取水情況下，飲水機(jī)重新加熱一次的時(shí)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(shí)通過飲水機(jī)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(shí)，電阻越小功率越大．由圖可知，電熱飲水機(jī)有兩個(gè)狀態(tài)，當(dāng)S1閉合時(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)，電阻最小，所以功率最大，是加熱狀態(tài)．當(dāng)S1斷開時(shí)，R1單獨(dú)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(jù)P=可求電阻R1的阻值；

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

（3）根據(jù)W=Pt求加熱一次消耗的電能．

解：（1）當(dāng)S1閉合時(shí)，R1、R2兩個(gè)電阻并聯(lián)，電阻最小，根據(jù)公式P=可知，電壓一定，所以功率最大，是加熱狀態(tài)．當(dāng)S1斷開時(shí)，R1單獨(dú)工作，電阻大于并聯(lián)的總電阻，根據(jù)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(shí)通過飲水機(jī)的電流為2A；

（3）加熱一次消耗的電能是1.32×105J．