Question

如圖所示是一個有加熱和保溫功能的電熱水壺的原理圖．該電熱水壺的額定功率是1000W，接在家庭電路中，當開關(guān)S閉合時，電熱水壺電阻絲R₂正常加熱．當開關(guān)斷開時，電熱水壺處于保溫狀態(tài)．串聯(lián)的電阻R₁的阻值是48.4Ω，請問：
（1）如果電熱水壺正常加熱時，燒開一壺水所需要的時間是3min，則消耗多少電能？
（2）保溫時，電熱水壺電阻絲R₂的實際功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關(guān)S閉合時，電熱水壺電阻絲R₂正常工作，電阻R₁被短路，已知電熱水壺的額定功率和加熱時間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能．
（2）保溫時，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)公式R=求出電阻絲R₂的阻值，進一步求出串聯(lián)的總電阻，根據(jù)歐姆定律求出此時電路的電路，最后利用公式P=I²R求出保溫時，電熱水壺電阻絲R₂的實際功率．
解答：解：（1）消耗電能W=Pt=1000W×3×60s=1.8×10⁵J．
答：消耗電能1.8×10⁵J．
（2）電熱水壺電阻絲R₂===48.4Ω，
此時電路電流I====2.27A，
保溫時，電熱水壺電阻絲R₂的實際功率P₂=I²R₂=（2.27A）²×48.4Ω≈250W．
答：保溫時，電熱水壺電阻絲R₂的實際功率為250W．
點評：本題考查消耗電能和實際功率的計算，難點是知道開關(guān)斷開與閉合時電路的連接情況．