Question

5．下面的圖表是從某臺(tái)電熱飲水機(jī)的說明書上收集到的信息．經(jīng)分析得知，電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)．當(dāng)S閉合時(shí)、S₁斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，當(dāng)S、S₁同時(shí)閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)．求：
（1）電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時(shí)的電流（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
（2）電熱飲水機(jī)保溫2小時(shí)消耗的電能．
（3）電阻R的阻值．

熱水箱容量	2L
額定電壓	220V
加熱時(shí)的功率	440W
保溫時(shí)的功率	40W

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S閉合時(shí)、S₁斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中只有電阻R₀工作，保溫時(shí)的額定電壓和額定功率功率已知，根據(jù)公式P=UI可得出電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時(shí)的電流．
（2）保溫時(shí)的功率已知，根據(jù)公式W=Pt可計(jì)算電熱飲水機(jī)保溫2小時(shí)消耗的電能．
（3）當(dāng)S、S₁同時(shí)閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路中兩電阻并聯(lián)，加熱時(shí)的功率減去保溫時(shí)的功率就等于電阻R的功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求電阻R的阻值．

解答 解：（1）由P=UI可得，
電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時(shí)的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A．
（2）由圖表可知，P=40W
電熱飲水機(jī)保溫2小時(shí)消耗的電能：W=Pt=0.04kW×2h=0.08kW•h．
（3）電阻R的功率P₁=P_熱-P=440W-40W=400W．
電阻R的阻值R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{400W}$=121Ω．
答：（1）電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時(shí)的電流為0.18A；
（2）電熱飲水機(jī)保溫2小時(shí)消耗的電能是0.08kw•h；
（3）電阻R的阻值為121Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電熱水機(jī)保溫時(shí)的電流和保溫一段時(shí)間消耗的電能以及電阻的計(jì)算，關(guān)鍵是正確分析出開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路中電阻的連接情況．