Question

初二年级办公室的电热饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机的铭牌数据如下表，电路工作原理如图所示

热水箱水量	额定电压	加热时功率	保温时功率
15kg	220V	660W	44W

（1）当开关S闭合，S₁断开，它是处于

保温

状态；
（2）正常加热时通过饮水机的电流是多少？
（3）电阻R₁的阻值为多少？
（4）正常加热5min电阻R₂消耗的电能是多少？

Answer 1

分析：（1）分析电路图知，当开关S闭合时，电阻R₁产生热量，电路功率为P₁；当S、S₁同时闭合时，两只电阻并联同时产生热量，电路总功率为P₁+P₂；
（2）已知额定电压和加热功率，利用公式I=

P

U

得到通过饮水机的电流；
（3）已知饮水机的保温功率和额定电压，利用公式R=

U2

P

得到电阻R₁的阻值；
（4）已知加热功率和保温功率，两者之差就是电阻R₂的功率；已知R₂消耗的功率和加热时间，利用公式W=Pt得到消耗的电能．

解答：解：
（1）当开关S闭合时，电路功率为P₁；当S、S₁同时闭合时，两只电阻并联，电路总功率为P₁+P₂；所以S₁闭合是加热状态，断开是保温状态．
故答案为：保温．
（2）正常加热时通过饮水机的电流为I=

P

U

=

660W

220V

=3A．
答：正常加热时通过饮水机的电流为3A．
（3）电阻R₁的阻值为R₁=

U2

P保温

=

(220V)2

44W

=1100Ω．
答：电阻R₁的阻值为1100Ω．
（4）电阻R₂消耗的功率为P₂=P_加热-P_保温=660W-44W=616W
电阻R₂消耗的电能为W=P₂t=616W×5×60s=1.848×10⁵J．
答：电阻R₂消耗的电能为1.848×10⁵J．

点评：本题考查功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是明白开关断开与闭合时电路的连接情况．