Question

家庭用的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)。加熱前溫控開關(guān)S₁處于閉合狀態(tài)，閉合開關(guān)S后飲水機(jī)開始加熱，當(dāng)水箱內(nèi)水溫達(dá)到98℃時(shí)溫控開關(guān)S₁自動(dòng)斷開，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫將至t時(shí)，S₁又閉合重新加熱。飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下：

求：

（1）正常加熱時(shí)通過飲水機(jī)的電流；

（2）正常加熱時(shí)電阻R₂的阻值；

（3）若飲水機(jī)重新加熱一次的時(shí)間為5min，加熱一次消耗的電能。

 

Answer 1

【答案】

（1）正常加熱時(shí)通過飲水機(jī)的電流為2A； （2）正常加熱時(shí)電阻R₂的阻值為121Ω；（3）加熱一次消耗的電能為1.32×10⁵J．

【解析】

試題分析：（1）由飲水機(jī)的數(shù)據(jù)銘牌可知:額定電壓220V，加熱功率440W，則正常加熱時(shí):I=P/U=440W/220V=2A]

（2）分析電路可知，當(dāng)開關(guān)S₁斷開時(shí)，電路中只有R₁時(shí)，電路處于保溫狀態(tài)，功率是40W，閉合開關(guān)S后飲水機(jī)開始加熱，此時(shí)R₁與R₂并聯(lián)，總功率是440W，R₁的功率仍然是40W，

所以加熱時(shí)R₂的功率P₂﹦440W－40W﹦400W 

根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)，R₂兩端的電壓是220V，R₂﹦U²/P₂﹦（220V）²/400W﹦121Ω

(3) 由銘牌表數(shù)據(jù)知加熱功率為440W，根據(jù)P=W/t可求得加熱一次消耗的電能，注意統(tǒng)一單位。

W﹦Pt ﹦440W×5×60s﹦1.32×10⁵ J   

考點(diǎn)：電功率的計(jì)算，電能的計(jì)算，歐姆定律的應(yīng)用，并聯(lián)電路的特點(diǎn)