Question

17．某種電熱飲水機(jī)如圖甲所示，其有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S₁、S₂自動(dòng)控制），從它的說明書上收集到如下數(shù)據(jù)及圖乙所示的簡化電路原理圖，其中R₁為加熱電阻．當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開關(guān)S₁、S₂切換，使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．

熱水箱容量	1L
額定電壓	220V
加熱功率	1100W
保溫功率	88W

（1）當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫（填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)．
（2）R₂的電阻為多大？
（3）該飲水機(jī)正常加熱8分鐘消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電功率公式分析答題．
（2）根據(jù)電熱飲水機(jī)的電功率應(yīng)用電功率公式求出電阻阻值．
（3）已知加熱功率與加熱時(shí)間，應(yīng)用電功公式可以求出消耗的電能．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電路電阻最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)電路電功率最小，電熱飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，R_串=R₁+R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{88W}$=550Ω，
則電阻R₂的阻值：R₂=R_串-R₁=550Ω-44Ω=506Ω；
（3）飲水機(jī)正常加熱t(yī)=8min=480s消耗的電能：
W=Pt=1100W×480s=5.28×10⁵J；
答：（1）當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．
（2）R₂的電阻為506Ω；
（3）該飲水機(jī)正常加熱8分鐘消耗了5.28×10⁵J的電能．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式的應(yīng)用，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率公式即可解題．