Question

【題目】某中學(xué)為解決同學(xué)們的飲水問題．給每個(gè)班級(jí)配備了一臺(tái)飲水機(jī)，如圖所示是該類型飲水機(jī)的工作電路原理圖，圖中R1、R2是發(fā)熱電阻，S1是自動(dòng)控制開關(guān)，S2是電源開關(guān)，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路消耗的功率是500W；當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路消耗的功率是10W。李倩同學(xué)對(duì)本班的飲水機(jī)工作情況作了如下統(tǒng)計(jì)：①飲水機(jī)平均每天通電8小時(shí)；②飲水機(jī)平均每天加熱和保溫的時(shí)間之比為1:4；③炎熱的夏天，該班平均每天要喝1.5桶(約35L)純凈水；據(jù)此請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)幫助李倩同學(xué)解決以下問題：

(1)說明開關(guān)S1、S2的通、斷與飲水機(jī)工作狀態(tài)的關(guān)系，并計(jì)算電路中R1、R2的值；

(2)該飲水機(jī)每天消耗的電能為多少?

(3)若每桶水8元，電價(jià)0.5元／度，則該班每天用于飲水機(jī)的費(fèi)用為多少元?

Answer 1

【答案】(1)4743.2Ω (2)0.864kwh (3) 12.432(元)

【解析】（1）由電路圖可知，開關(guān)S2斷開時(shí)，飲水機(jī)停止工作；開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電路電阻較大，由電功率公式可知，此時(shí)功率越小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；開關(guān)S1閉合時(shí)，電阻R2被短路，只有電阻R1接入電路，電路電阻較小，由電功率公式可知，此時(shí)電功率越大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；∵，∴電阻R1的阻值， ；兩電阻的串聯(lián)阻值，

R2=R-R1=4840Ω-96.8Ω=4743.2Ω；

（2）由題意知，飲水機(jī)每天加熱時(shí)間,保溫時(shí)間，飲水機(jī)每天消耗的電能

W=P加熱t1+P保溫t2=0.5kW×1.5h+0.01kW×6h=0.81kWh；

（3）每天用于飲水機(jī)的班費(fèi)為0.5元/度×0.81度+8元/桶×1.5桶=12.405元；

答：（1）開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，開關(guān)S2閉合，S1閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；電阻R1的值是96.8Ω，電阻R2的阻值是4743.2Ω．

（2）飲水機(jī)每天消耗的電能是0.81kWh．（3）每天用于飲水機(jī)的班費(fèi)為12.405元．