Question

飲水機(jī)是一種常見(jiàn)的家用電器，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路，其中S是一個(gè)溫控開關(guān)，R₁為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)切換到另-擋，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)．
（1）試確定溫控開關(guān)S接a或b時(shí)，飲水機(jī)分別對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)．
（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為550W，而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W，求電阻R₂的阻值．（不考慮溫度對(duì)阻值的影響）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式P=

U2

R

可知，電路電阻越大，消耗的電功率越小，S接a時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路電阻最大，電功率最小，S接b時(shí)，電路電阻最小，電功率最大．
（2）已知飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率，根據(jù)公式R=

U2

P

可求R₁的阻值，還知道保溫時(shí)發(fā)熱板的功率，根據(jù)公式P=I²R可求此時(shí)串聯(lián)電路電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律列出等式，進(jìn)一步求出電阻R₂的阻值．

解答：解：（1）S接a時(shí)，電功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，
S接b時(shí)，電功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)．
（2）S接b時(shí)，發(fā)熱板的電阻R₁=

U 2 1

P1

=

(220V)2

550W

=88Ω，
S接a時(shí)，電路電流I=

P1′ R1

=

88W 88Ω

=1A，
因R₁、R₂串聯(lián)，所以U=U₁+U₂
即U=IR₁+IR₂
得220V=1A×88Ω+lA×R₂
所以R₂=132Ω．
答：電阻R₂的阻值為132Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電流等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是知道開關(guān)在不同位置時(shí)電路的連接情況，這也是本題的難點(diǎn)，還要知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律．