Question

如圖所示電路是電熱水壺的原理圖，設(shè)電源電壓保持不變，發(fā)熱板R₃的額定功率為540W，10R₁=R₂．當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，電熱水壺處于正常加熱狀態(tài)；當(dāng)S₁斷開，S₂閉合時(shí)，電熱水壺處于保溫狀態(tài)．保溫時(shí)發(fā)熱板的實(shí)際功率是正常加熱時(shí)的1/9，則保溫狀態(tài)時(shí)電阻R₂消耗的電功率為________W．

Answer 1

171.4
分析：加熱狀態(tài)時(shí)，發(fā)熱板R₁、R₃串聯(lián)；保溫狀態(tài)時(shí)，發(fā)熱板R₂、R₃串聯(lián)；因電源的電壓不變，根據(jù)歐姆定律分別表示出電源的電壓，根據(jù)P=I²R表示出發(fā)熱板R₃兩種狀態(tài)下消耗的電功率，解方程得出電流之間的關(guān)系，再根據(jù)R₁、R₂之間的電阻關(guān)系得出R₂、R₃之間的關(guān)系，最后根據(jù)P=I²R求出保溫狀態(tài)時(shí)電阻R₂消耗的功率．
解答：當(dāng)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，發(fā)熱板R₁、R₃串聯(lián)，電路中的電流為I₁；
則U=I₁（R₁+R₃）--------①
I₁²R₃=540W------------②
當(dāng)S₁斷開、S₂閉合時(shí)，發(fā)熱板R₂、R₃串聯(lián)，電路中的電流為I₂；
則U=I₂（R₂+R₃）--------③
I₂²R₃=×540W=60W------④
由②④可得：I₁=3I₂-----⑤
由①②⑤和10R₁=R₂，可得：R₂=R₃，
所以保溫狀態(tài)時(shí)電阻R₂消耗的功率為：
P=I₂²R₂=I₂²×R₃=×60W≈171.4W．
故答案為：171.4．
點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，以及電功率公式的計(jì)算；關(guān)鍵是根據(jù)電路的關(guān)系和已知功率和電阻關(guān)系建立方程，利用比值關(guān)系求出電阻R₂消耗的功率．