Question

17．電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S₀自動(dòng)控制），從說(shuō)明書上收集到如表數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖．

熱水箱容積	2L
額定電壓	220V
加熱功率	400W
保溫功率	40W

（1）求電阻R₂的阻值．
（2）求電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流．（保留一位小數(shù)）
（3）電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的1min消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，溫控開關(guān)S₀斷開時(shí)電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電飲水機(jī)的功率最小，處于保溫狀態(tài)，再根據(jù)電功率公式求出電阻R₂的阻值；
（2）根據(jù)P=UI求出電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流；
（3）根據(jù)W=Pt求出電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的1min消耗的電能．

解答 解：（1）由電路圖可知，溫控開關(guān)S₀斷開時(shí)，電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最大，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電飲水機(jī)功率最小，處于保溫狀態(tài)，
則電阻R₂的阻值：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（2）由P=UI可得，電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流：
I=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{400W}{220V}$≈1.8A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的1min消耗的電能：
W=P_加熱t=400W×60s=24000J．
答：（1）電阻R₂的阻值為1210Ω；
（2）電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流為1.8A；
（3）電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的1min消耗的電能為24000J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是電飲水機(jī)不同檔位時(shí)電路連接方式的判斷．