Question

如圖為某小電熱水器的電路圖，R₁為發熱板，當熱水器處于加熱狀態時，水迅速被加熱；達到預定溫度后，S自動切換到另一擋，處于保溫狀態．
（1）說明S分別接a、b時，熱水器對應的工作狀態；
（2）若熱水器加熱時的功率為550W，保溫時發熱板的功率為88W，求電阻R₂；
（3）當S接a時，電路在5min內消耗的電能．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據公式P=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，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）已知熱水器加熱時發熱板的功率，根據公式R=可求R₁的阻值，還知道保溫時發熱板的功率，根據公式P=I²R可求此時串聯電路電流，根據串聯電路電壓的規律列出等式，進一步求出電阻R₂的阻值．
（3）當S接a時，兩電阻串聯，根據公式W=t可求電路在5min內消耗的電能．
解答：解：（1）S接a時，電功率最小，飲水機處于保溫狀態，
S接b時，電功率最大，飲水機處于加熱狀態．
（2）S接b時，發熱板的電阻R₁===88Ω；
S接a時，電路電流I===1A；
因R₁、R₂串聯，所以U=U₁+U₂；
即U=IR₁+IR₂；
得220V=1A×88Ω+1A×R₂
所以R₂=132Ω；
答：電阻R₂的阻值為132Ω；
（3）當S接a時，電路在5min內消耗的電能W=t=×5×60s=6.6×10⁴ J．
答：當S接a時，電路在5min內消耗的電能為6.6×10⁴ J．
點評：本題考查電阻、電流、消耗電能等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是知道開關在不同位置時電路的連接情況，這也是本題的難點，還要知道串聯電路電流和電壓的規律