Question

【題目】電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)及圖中所示的電路原理圖。

(1)溫控開關(guān)斷開時(shí)，飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)？ 并簡(jiǎn)單分析原因；

(2)求電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流；

(3)電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作2min產(chǎn)生的熱量；

(4)求電阻的阻值。

熱水箱容量	2L
額定電壓	220V
加熱時(shí)的功率	440W
保溫時(shí)的功率	40W

Answer 1

【答案】(1)保溫狀態(tài)。當(dāng)S0斷開時(shí)，只有R2連入電路；當(dāng)S0閉合時(shí)，R1和R2均被連入電路，且為并聯(lián)。兩種情況相比，當(dāng)S0斷開時(shí)飲水機(jī)的工作電流較小，根據(jù)可知，此時(shí)飲水機(jī)消耗的電功率也較小。故當(dāng)S0斷開時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；(2)2A；(3)52800J；(4)121Ω

【解析】

(1)保溫狀態(tài)。當(dāng)S0斷開時(shí)，只有R2連入電路；當(dāng)S0閉合時(shí)，R1和R2均被連入電路，且為并聯(lián)。兩個(gè)電阻并聯(lián)，總阻值小于任何一個(gè)電阻的阻值。兩種情況相比，當(dāng)S0斷開時(shí)飲水機(jī)的總阻值最大，工作電流較小，根據(jù)可知，此時(shí)飲水機(jī)消耗的電功率也較小。故當(dāng)S0斷開時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。

(2)電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流

(3)電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作2min產(chǎn)生的熱量為

(4)只用電阻R2接入電路時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，由可得電阻R2的阻值為

電阻R1和R2并聯(lián)時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，電路中的總阻值為

由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知

即

解得

答：(1) 保溫狀態(tài)。當(dāng)S0斷開時(shí)，只有R2連入電路；當(dāng)S0閉合時(shí)，R1和R2均被連入電路，且為并聯(lián)。兩種情況相比，當(dāng)S0斷開時(shí)飲水機(jī)的工作電流較小，根據(jù)可知，此時(shí)飲水機(jī)消耗的電功率也較小。故當(dāng)S0斷開時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；

(2)電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流是2A；

(3)電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作2min產(chǎn)生的熱量是52800J；

(4)電阻R1的阻值是121Ω。