Question

如图是家庭装修用的加热与搅拌一体化用电器简易工作原理图．工作时，先在室温下把某种液体倒人容器中，只闭合温控开关S₁，加热电热丝R₁，开始加热．此时电路消耗功率为1500W．当液体达到既定温度时，温控开关S₁断开，温控开关S₂接通，电动机与保温电热丝R₂同时正常工作，倒人固体粉末，在容器中保温并搅拌均匀，此时电路消耗总功率为1200W．已知电动机额定功率为1100W．忽略温度对电阻的影响．求：
（1）只闭合温控开关S₁时，电路正常工作6分40秒，该过程中加热电热丝R₁．产生的热量；
（2）保温电热丝R₂的电阻值．

Answer 1

解：（1）只闭合温控开关S₁时，加热电热丝正常工作时的功率为1500W，
电路正常工作6分40秒加热电热丝R₁产生的热量：
Q_加=W_加=P_加t=1500W×（6×60s+40s）=6×10⁵J；
（2）温控开关S₁断开，温控开关S₂接通时，电动机与保温电热丝R₂并联且同时正常工作，
保温电热丝消耗的电功率：
P_保=P_总-P_动=1200W-1100W=100W，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据P=可得，保温电热丝R₂的电阻值：
R₂===484Ω．
答：（1）只闭合沮控开关S₁时，电路正常工作6分40秒，该过程中加热电热丝R₁产生的热量为6×10⁵J；
（2）保温电热丝R₂的电阻值为484Ω．
分析：（1）只闭合温控开关S₁时，加热电热丝正常工作时的功率为1500W，根据Q=W=Pt求出加热电热丝R₁6分40秒产生的热量；
（2）温控开关S₁断开，温控开关S₂接通时，电动机与保温电热丝R₂同时正常工作，电路消耗的总功率减去电动机的额定功率即为电热丝R₂的消耗的电功率，利用并联电路的电压特点和P=求出保温电热丝R₂的电阻值．
点评：本题考查了电功公式和电功率公式以及并联电路的电压特点，关键是开关闭合、断路时电路的连接方式和工作的电路元件，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等．