Question

5．下面的圖表是從某臺電熱飲水機(jī)的說明書上收集到的信息．經(jīng)分析得知，電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)．當(dāng)S閉合時、S₁斷開時，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，當(dāng)S、S₁同時閉合時，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)．求：
（1）電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時的電流（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
（2）電熱飲水機(jī)保溫2小時消耗的電能．
（3）電阻R的阻值．

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

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S閉合時、S₁斷開時，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時，電路中只有電阻R₀工作，保溫時的額定電壓和額定功率功率已知，根據(jù)公式P=UI可得出電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時的電流．
（2）保溫時的功率已知，根據(jù)公式W=Pt可計算電熱飲水機(jī)保溫2小時消耗的電能．
（3）當(dāng)S、S₁同時閉合時，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時，電路中兩電阻并聯(lián)，加熱時的功率減去保溫時的功率就等于電阻R的功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求電阻R的阻值．

解答 解：（1）由P=UI可得，
電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A．
（2）由圖表可知，P=40W
電熱飲水機(jī)保溫2小時消耗的電能：W=Pt=0.04kW×2h=0.08kW•h．
（3）電阻R的功率P₁=P_熱-P=440W-40W=400W．
電阻R的阻值R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{400W}$=121Ω．
答：（1）電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時的電流為0.18A；
（2）電熱飲水機(jī)保溫2小時消耗的電能是0.08kw•h；
（3）電阻R的阻值為121Ω．

點評 本題考查電熱水機(jī)保溫時的電流和保溫一段時間消耗的電能以及電阻的計算，關(guān)鍵是正確分析出開關(guān)斷開與閉合時電路中電阻的連接情況．