Question

電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S₀自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如下數(shù)據(jù)及圖所示的電路原理圖

熱水箱容量	2L
額定電壓	220V
加熱時(shí)的功率	400W
保溫時(shí)的功率	40W

（1）請(qǐng)分析說(shuō)明溫控開關(guān)S₀斷開時(shí)，飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)？
（2）求電阻R₂的阻值．
（3）求電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流．

Answer 1

分析：（1）溫控開關(guān)S₀斷開時(shí)，只有R₂連入電路，分析電路電阻的大小，根據(jù)電功率公式分析電路功率大小可知飲水機(jī)處于哪種工作狀態(tài)．
（2）根據(jù)歐姆定律和電功率公式的變形可計(jì)算電阻R₂的阻值．
（3）根據(jù)電功率公式可計(jì)算飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流．

解答：解：（1）當(dāng)S₀斷開時(shí)，只有R₂連入電路；當(dāng)S₀閉合時(shí)，R₁R₂均被連入電路，且為并聯(lián)．兩種情況相比，當(dāng)S₀斷開時(shí)電路電阻大，飲水機(jī)的工作電流較小，根據(jù)P=UI可知，此時(shí)飲水機(jī)消耗的電功率也較小．故當(dāng)S₀斷開時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．
（2）當(dāng)S₀斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．由公式P=UI和I=

U

R

得：
電阻R₂的阻值R2=

U2

P2

=

(220V)2

40W

=1210Ω
答：電阻R₂的阻值為1210Ω．
（3）當(dāng)S₀閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)．由P=UI得：
工作電流I=

P1

U

=

400W

220V

=1.82A
答：飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流為1.82A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)際用電器電功率的分析以及運(yùn)用電功率公式結(jié)合歐姆定律計(jì)算相關(guān)物理量的能力．