Question

【題目】圖為電熱水器的簡化電路，它有加熱和保溫功能，R1和R2是兩根電熱絲，S為溫控開關，1、2為開關的兩個觸點，當水溫低于某個下限溫度或高于某個上限溫度時，S在兩個觸點間自動切換，使水溫維持在設定的范圍，已知熱水器的加熱功率為400W，保溫功率為100W（忽略溫度對電阻的影響），則電路中R2＝_____Ω。在使用過程中，若熱水器連續工作10min消耗電能1.2×105J，此過程中熱水器的保溫工作時間是_____s。

Answer 1

【答案】363 400

【解析】

由電路圖可知，開關與觸點1連通時，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，電源的電壓一定時，由P=可知，電路的總功率最大，電熱水器處于加熱狀態；開關與觸點2連通時，R1與R2串聯，電路的總電阻最大，電路的總功率最小，電熱水器處于保溫狀態。

第一空．當開關與觸點1連通時，由P＝得，R1的阻值為：

R1＝＝＝121Ω；

當開關與觸點2連通時，R1與R2串聯的總電阻為：

R＝＝＝484Ω，

則R2的阻值為：

R2＝R﹣R1＝484Ω﹣121Ω＝363Ω。

第二空．設保溫時間為t，則加熱時間為（600s﹣t），熱水器消耗的總電能為W=1.2×105J，則有：

W＝P保溫t+P加熱（600s﹣t），

即

1.2×105J＝100W×t+400W×（600s﹣t），

解得t＝400s，即電熱水器的保溫時間為400s。