Question

(10分)饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图1―4―12所示的电路，其中S是一温度控制开关，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；R₀是饮水机加热管的电阻，R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R₀、R的阻值受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率）．

额定电压	220V
频率	50Hz
加热功率	550W
保温功率	22W

（1）用你学过的物理知识推理、说明开关S闭合时，饮水机是处于加热状态，还是处于保温状态（要写出必要的推导过程才能得分）．

（2）求R的阻值。

Answer 1

解析：

（1）根据P = UI= U ²/R可知，在电压U=220V不变时，

当温度控制开关S接通时：P =  [电阻R被短接]

饮水机的功率：P_加 = ，所以饮水机处于加热状态．

当温度控制开关S断开时：P =  [电阻R、R₀串联]

饮水机的功率：P_保 =，所以饮水机处于保温状态．

（2）根据题目所给表中技术数据：饮水机处于加热状态时：

 P_加 =550W，U = 220V

得R₀ =  =88Ω

饮水机处于保温状态时： P_保 =22W，U = 220V

得P_保 =

所以 （R₀＋R）=

（88Ω＋R）=

解得：R =2200Ω－88Ω= 2112Ω