Question

16．如圖甲是某品牌的足浴盆，圖乙是足浴盆的簡化電路圖，虛線框內(nèi)有兩個開關(guān)，一個手動開關(guān)，一個是溫控開關(guān)，當浴盆中的水溫達到某一溫度時溫控開關(guān)會自動斷開，加熱電阻停止工作，當水溫低于某一溫度時溫控開關(guān)會自動閉合，加熱電阻工作，相關(guān)參數(shù)如表，請根據(jù)這些信息完成下列問題：

型號	B25
額定電壓	220V
加熱功率	1000W
電動機功率	22W

（1）請將虛線框內(nèi)的電路連接完整．
（2）加熱電阻正常工作時的阻值為多少？
（3）已知電動機線圈電阻為220Ω，當啟動按摩功能時，通過電動機線圈的電流是多少？電動機輸出功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)并聯(lián)電路的特點和各電路中開關(guān)的作用得出正確連接圖；
（2）根據(jù)表中電動機的功率和最大功率求出電熱絲的功率，然后根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的變形公式即可求出電熱絲R的阻值；
（3）根據(jù)W=Pt分別計算電熱絲和電動機消耗的電能，進一步求出消耗的總電能．

解答 解：
（1）由手動開關(guān)閉合后，同時溫控開關(guān)能對足浴盆的加熱電阻起到控制作用，說明手動開關(guān)與溫控開關(guān)應(yīng)串聯(lián)；如圖所示：

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，加熱功率P_加熱=1000W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得加熱電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，P_M=22W，電動機與加熱電阻并聯(lián)，則電動機兩端電壓為220V，
由P=UI可得，通過電動機線圈的電流：
I_M=$\frac{{P}_{M}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
電動機線圈的發(fā)熱功率：P_熱=I_M²R_線圈=（0.1A）²×220Ω=2.2W；
則電動機輸出功率：P_輸出=P_M-P_熱=22W-2.2W=19.8W．
答：（1）如上圖．
（2）加熱電阻正常工作時的阻值為48.4Ω；
（3）當啟動按摩功能時，通過電動機線圈的電流是0.1A；電動機輸出功率是19.8W．

點評 本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到電功率公式、并聯(lián)電路的特點、電熱公式的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是足浴盆不同狀態(tài)下工作功率的判斷與計算．