Question

飲水機(jī)是一種常用的家用電器，其加熱水槽部分工作原理電路圖如圖所示，其中S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，R₁為電加熱管，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)，S自動(dòng)切換到另一處于保溫狀態(tài)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A、B是兩種不同顏色的指示燈．如果用紅色表示正在對(duì)水加熱，黃色表示保溫，請(qǐng)標(biāo)明指示燈的顏色，應(yīng)該是A為_(kāi)_____色，B為_(kāi)_____色．
（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)加熱管的功率為550W，而保溫時(shí)加熱管的功率為88W，求電阻R₂的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響，且不計(jì)指示燈的阻值）

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖中的電路可以看出，加熱時(shí)應(yīng)該是電加熱管正常工作，而保溫時(shí)應(yīng)該是電加熱管無(wú)法達(dá)到額定電壓而不能正確工作時(shí)的狀態(tài)，再結(jié)合串聯(lián)分壓的原理可以看出，當(dāng)給電加熱管串聯(lián)了一個(gè)新的電阻時(shí)，必然會(huì)使其電壓變小，不能正常工作，據(jù)此可判斷兩指示燈的顏色；
（2）根據(jù)電加熱管正常工作時(shí)的功率可求出其電阻的大小，再根據(jù)保溫時(shí)的功率可求出其在保溫狀態(tài)下兩端的電壓與流經(jīng)的電流，最后利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)與歐姆定律求出R₂的阻值．
解答：解：（1）讀圖可知，當(dāng)電加熱管與指示燈A串聯(lián)時(shí)，能在額定電壓下工作，此時(shí)指示燈應(yīng)為紅色；當(dāng)電加熱管與R₂串聯(lián)時(shí)，兩電阻共同分擔(dān)電源電壓，使電加熱管不能正常工作，因此，處于保溫狀態(tài)，此時(shí)指示燈B應(yīng)為黃色；
故答案為：紅；黃．
（2）家庭電路的電源電壓為220V，則電加熱管的電阻R===88Ω，
保溫狀態(tài)下，電加熱管兩端的電壓U_管===88V，
保溫狀態(tài)下，電加熱管中的電流I===1A，
保溫狀態(tài)下，R₂兩端的電壓U₂=U-U_管=220V-88V=132V，
則R₂的電阻值R₂===132Ω．
答：R₂的阻值為132Ω．
點(diǎn)評(píng)：（1）判斷兩燈顏色的關(guān)鍵是要明確，當(dāng)兩電阻串聯(lián)時(shí)，由于分壓作用，會(huì)使原本正常工作的電器無(wú)法達(dá)到額定電壓，從而功率變��；
（2）求R₂的阻值是本題的難點(diǎn)，關(guān)鍵是用好兩個(gè)隱含條件，即家庭電路電壓為220V，電加熱管的電阻值不改變，再結(jié)合歐姆定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、電功率的變形公式，最終才能做出解答．