Question

饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R₂是饮水机加热管的电阻，R₁是与加热管串联的电阻。下表是从其说明书中摘录下的一些技术数据（不考虑R₁、R₂的阻值受温度影响）。

(1)温控开关S闭合时，处于        状态。（选填“加热”或“ 保温”）

(2)饮水机处于加热状态时电路中的电流多大？

(3)加热管R₂的阻值多大？

(4)保温状态时，整机的功率多大？电阻R₁的阻值多大？这时电阻R₁的功率多大？

(5)这款饮水机有不合理之处，你认为应如何改进？

 

Answer 1

【答案】

（1）加热  （2）2.5A (3) 88Ω (4) 20W  2332Ω  19.2W(5)R产生的热量没有得到充分利用，可以用电热管代替电阻

【解析】

试题分析: （1）根据公式P=U²/R可知，电源电压一定时，电功率跟电阻成反比。温控开关S闭合时，电路中的电阻变小，电路的功率处于加热状态。

（2）饮水机处于加热状态时电路中的电流是I=P/U=550W/220V=2.5A

(3) 加热管R₂的阻值是   R₂=U/I=220V/2.5A=88Ω

(4) 保温状态时，整机的功率P_保=W/t=0.48KWh/24h=0.02KW=20W

电路中的总电阻是 R_总=U²/P_保=(220V)²/20W =2420

电阻R₁的阻值 R₁=R_总-R₂=2420Ω-88Ω=2332

电阻R₁的功率P₁=(U_总/R_总)²×R₁ =(220V/2420Ω)²×2332Ω≈19.2W

(5)R产生的热量没有得到充分利用，可以用电热管代替电阻

考点:本试题考查的是电热的综合计算。

点评：对于此类试题，学生应把握根据公式P=U²/R可知，电源电压一定时，电功率跟电阻成反比。保温时电路中电阻是最大的，加热时电路中的电阻是最小的。