Question

电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图甲为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R₁、R₂和自动开关S。
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电（U=220 V），设加热时用电器的电功率为400 W，保温时用电器的电功率为40 W，则R₁和R₂分别为多大？
（3）若将图甲中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图乙所示，其他条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。

Answer 1

解：加热时，消耗的电功率要大；保温时，消耗的电功率要小。用电器两端的电压保持不变，所以本题判断功率的变化依据是公式，由公式可知，要使消耗的功率变大，连入电路的阻值就要减小，因此开关S闭合时，处于加热状态；断开时，处于保温状态
（1）S闭合，处于加热状态；S断开，处于保温状态
（2）由电功率公式得，
联立得R₁=121Ω，R₂=1089Ω
（3）