Question

【題目】學校教學樓有一個額定電壓為220V 電熱水器，如圖是其簡化了的工作電路圖。已知電阻，，電源電壓保持220V不變，利用開關S1、S2閉合與斷開，可實現電熱水器的加熱和保溫功能。求：

（1）開關S1閉合、S2斷開，電熱水器處在保溫狀態還是加熱狀態；

（2）電熱水器處于保溫狀態時的功率；

（3）電熱水器處于加熱狀態時，經過5min電流產生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）保溫狀態（2）200W（3）660000J

【解析】

(1)由可知，當電壓一定時，電阻越小，消耗的電功率越大；電阻越大，消耗的電功率越小；而且電熱水器處在保溫狀態的電功率小于加熱狀態的電功率；由題圖可知，當開關S1閉合、S2斷開時，兩電阻串聯；當開關S1閉合、S2閉合時，電路是的簡單電路，此時的電阻比兩電阻串聯時的電阻小，為加熱狀態；所以當開關S1閉合、S2斷開時，電熱水器處在保溫狀態；

(2)當開關S1閉合、S2斷開時，兩電阻串聯，電熱水器處在保溫狀態，此時的電功率是：

；

(3)當開關S1閉合、S2閉合時，電路是的簡單電路，此時為加熱狀態；經過5min電流產生的熱量是：

。

答：(1)開關S1閉合、S2斷開，電熱水器處在保溫狀態；

(2)電熱水器處于保溫狀態時的功率是；

(3)電熱水器處于加熱狀態時，經過5min電流產生的熱量是。