Question

初二年級辦公室的電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態，飲水機的銘牌數據如下表，電路工作原理如圖所示

熱水箱水量	額定電壓	加熱時功率	保溫時功率
15kg	220V	660W	44W

（1）當開關S閉合，S₁斷開，它是處于________狀態；
（2）正常加熱時通過飲水機的電流是多少？
（3）電阻R₁的阻值為多少？
（4）正常加熱5min電阻R₂消耗的電能是多少？

Answer 1

解：
（1）當開關S閉合時，電路功率為P₁；當S、S₁同時閉合時，兩只電阻并聯，電路總功率為P₁+P₂；所以S₁閉合是加熱狀態，斷開是保溫狀態．
故答案為：保溫．
（2）正常加熱時通過飲水機的電流為I===3A．
答：正常加熱時通過飲水機的電流為3A．
（3）電阻R₁的阻值為R₁===1100Ω．
答：電阻R₁的阻值為1100Ω．
（4）電阻R₂消耗的功率為P₂=P_加熱-P_保溫=660W-44W=616W
電阻R₂消耗的電能為W=P₂t=616W×5×60s=1.848×10⁵J．
答：電阻R₂消耗的電能為1.848×10⁵J．
分析：（1）分析電路圖知，當開關S閉合時，電阻R₁產生熱量，電路功率為P₁；當S、S₁同時閉合時，兩只電阻并聯同時產生熱量，電路總功率為P₁+P₂；
（2）已知額定電壓和加熱功率，利用公式I=得到通過飲水機的電流；
（3）已知飲水機的保溫功率和額定電壓，利用公式R=得到電阻R₁的阻值；
（4）已知加熱功率和保溫功率，兩者之差就是電阻R₂的功率；已知R₂消耗的功率和加熱時間，利用公式W=Pt得到消耗的電能．
點評：本題考查功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是明白開關斷開與閉合時電路的連接情況．