Question

（2011?北林區(qū)模擬）如圖，為某電熱水器的電路圖，R₁為發(fā)熱板，當(dāng)熱水器處于加熱狀態(tài)時，水迅速被加熱；達到預(yù)熱溫度后，S自動切換到另一檔，處于保溫狀態(tài)．
（1）說明S分別接a、b時，熱水器對應(yīng)的工作狀態(tài)；
（2）若熱水器加熱時的功率為550W，保溫時發(fā)熱板的功率為88W，求電阻R₂；
（3）當(dāng)S接a時，電路5min內(nèi)消耗的電能．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式P=

U2

R

可知，電路電阻越大，消耗的電功率越小，S接a時，兩電阻串聯(lián)，電路電阻最大，電功率最小，S接b時，電路電阻最小，電功率最大．
（2）已知飲水機加熱時的功率和保溫時的功率，根據(jù)公式R=

U2

P

可求R₁的阻值和保溫時的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點求出R₂的阻值．
（3）根據(jù)W=Pt求出當(dāng)S接a時電路在5min內(nèi)消耗的電能．

解答：解：（1）S接a時，電功率最小，飲水機處于保溫狀態(tài)，
S接b時，電功率最大，飲水機處于加熱狀態(tài)．
（2）加熱時：
R₁=

U2

P加熱

=

(220V)2

550W

=88Ω，
保溫時：
R_總=

U2

P保溫

=

(220V)2

88W

=550Ω，
所以：R₂=R_總-R₁=550Ω-88Ω=462Ω；
（3）S接a時電路在5min內(nèi)消耗的電能：
W=P_保溫t=88W×5×60s=2.64×10⁴J．
答：（1）S接a時處于保溫狀態(tài)；S接b時處于加熱狀態(tài)；
（2）電阻R₂的阻值為462Ω；
（3）當(dāng)S接a時電路5min內(nèi)消耗的電能2.64×10⁴J．

點評：本題考查電阻、電流、消耗電能等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是知道開關(guān)在不同位置時電路的連接情況，這也是本題的難點，還要知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律．