Question

7．如圖是一臺(tái)家用的飲水機(jī)原理電路圖，下表是它的銘牌數(shù)據(jù)，由于時(shí)間較長加熱功率數(shù)據(jù)不清楚了，其中S是溫控開關(guān)，R₁是定值電阻，R₂=18.4Ω是加熱電阻，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，通過溫控開關(guān)從加熱狀態(tài)變成保溫狀態(tài)．
（1）飲水機(jī)正常工作保溫狀態(tài)時(shí)R₁的電阻是多少？
（2）飲水機(jī)正常工作加熱狀態(tài)時(shí)功率是多少？
（3）加熱狀態(tài)時(shí)，工作30min消耗多少KW•h？

額定電壓	220V
加熱功率
保溫功率	500W

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S斷開時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，由表格可知：保溫狀態(tài)下的功率，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出總電阻，然后利用電阻的串聯(lián)求出R₁的阻值．
（2）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出加熱功率．
（3）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)S斷開時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
總電阻R_總=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{500W}$=96.8Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得：
R₁=R_總-R₂=96.8Ω-18.4Ω=78.4Ω．
（2）飲水機(jī)正常工作加熱狀態(tài)時(shí)只有R₂連入電路，
則加熱功率P_加熱=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{18.4Ω}$≈2630W；
（3）加熱狀態(tài)時(shí)，工作30min消耗的電能：W=Pt=2.63kW×0.5h=1.315kW•h．
答：（1）飲水機(jī)正常工作保溫狀態(tài)時(shí)R₁的電阻是78.4Ω；
（2）飲水機(jī)正常工作加熱狀態(tài)時(shí)功率是2630W；
（3）加熱狀態(tài)時(shí)，工作30min消耗1.315kW•h．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵：一是電功率公式和效率公式的靈活運(yùn)用，二是利用表格和電路圖解決實(shí)際問題的能力．