Question

小華家電熱飲水機的銘牌信息和電路原理圖如圖所示．其加熱和保溫兩種工作狀態，由機內溫控開關S₂自動控制．

熱水箱容量	2L
額定電壓	220V
加熱總功率	600W
保溫功率	80W

（1）飲水機處于加熱狀態時，開關S₁、S₂工作狀態是：______；飲水機處于保溫狀態時，開關S₁、S₂工作狀態是：______．
（2）小華將飲水機單獨接在該電能表上正常加熱30min，電能表的示數為多少？
（3）利用原有電路元器件，重新設計電路，實現飲水機的加熱和保溫兩種功能，且由機內溫控開關S₂自動控制．將電路圖畫在虛線框內．

Answer 1

【答案】分析：（1）將飲水機處于加熱狀態時的加熱總功率和飲水機處于保溫狀態時的功率比較即可得出答案．
（2）已知加熱時的功率，根據公式W=Pt可求消耗的電能，進一步求出電能表的示數；
（3）根據題目要求，要想實現“機內溫控開關S₂自動控制”只能將R₁R₂串聯，S₂并聯在R₂兩端．
解答：解：（1）當S₁、S₂均閉合時，R₁R₂并聯，
此時的加熱功率為600W，此時飲水機處于加熱狀態時；
當S₁閉合S₂斷開時，電流只是通過R₂，此時的功率為80W；
所以此時飲水機處于保溫狀態．
故答案為：S₁、S₂均閉合；S₁閉合S₂斷開．
（2）飲水機單獨接在該電能表上正常加熱30min，消耗的電能W=Pt=0.6kW×0.5h=0.3kW?h；
電能表的示數為82.6kW?h+0.3kW?h=82.9kW?h；
答：電能表的示數為82.9kW?h；
（3）將R₁R₂串聯，S₂并聯在R₂兩端，如圖所示：
點評：此題主要考查學生對電功率的計算，歐姆定律的應用電阻的串聯和電阻的并聯等知識點的理解和掌握，此題的難點在第（2）問，此外按題目要求設計電路圖，對學生來說也是難點，所以此題屬于難題．