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3.某电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,如图为其电路原理图.通电后,开关S0闭合时,饮水机处于加热状态,开关S0断开时,饮水机处于保温状态.已知饮水机的保温功率为40W,加热功率为920W,则R1与R2之比是1:22.

分析 (1)分析开关S0断开前后电路电阻的变化,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;
(2)保温时电路为R2的简单电路,加热时R1与R2并联,加热功率减去保温功率即为R1消耗的功率,根据并联电路的电压特点和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1与R2之比.

解答 解:(1)当开关S0闭合时R1与R2并联,当开关S0断开后电路为R2的简单电路;
因电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
所以,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,
开关S0闭合时,电路中的电阻最小,电功率最大,饮水机处于加热状态;
开关S0断开时,电路中的电阻最大,电功率最小,饮水机处于保温状态;
(2)保温时电路为R2的简单电路,则R2的功率P2=40W,
加热时R1与R2并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且总功率等于各用电器功率之和,
所以,R2的功率:
P1=P加热-P保温=920W-40W=880W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,R1与R2之比:
$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}}{\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}}$=$\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{40W}{880W}$=$\frac{1}{22}$.
故答案为:加热; 保温; 1:22.

点评 分析清楚电路结构,知道何时饮水机处于加热状态、何时处于保温状态,是正确解题的关键,灵活应用功率的变形公式、并联电路的特点即可正确解题.

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次数物距u/cm焦距f/cm像距v/cm
11557.5
2817.5
31029.0
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