Question

小明家新添了一臺電熱飲水機(jī)，其銘牌如下表所示．

額定電壓	220V	環(huán)境溫度	10℃～38℃
額定頻率	50Hz	環(huán)境濕度	≤90%
加熱功率	550W	保溫功率	100W

如圖是飲水機(jī)簡化電路的示意圖，其中S是用感溫材料制造的溫控開關(guān)，R₁是電阻，R₂是供加熱的電阻絲．試求：
（1）在加熱狀態(tài)下，該電熱飲水機(jī)工作12min消耗的電能是多少？
（2）R₁的電阻有多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）由表格可知：電熱飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的功率，又知道工作時(shí)間，可利用公式W=Pt計(jì)算出電熱飲水機(jī)消耗的電能．
（2）我們知道加熱功率大于保溫時(shí)的功率，根據(jù)公式P=可知，加熱時(shí)電路的總電阻較�。�當(dāng)S閉合時(shí)，電路中只有R₂在工作，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，可利用公式R=計(jì)算出電阻R₂的阻值；當(dāng)S斷開時(shí)，此時(shí)電阻R₁R₂串聯(lián)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，可利用公式R=計(jì)算出此時(shí)電路中總電阻，再利用串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)計(jì)算出電阻R₁的阻值．
解答：解：
（1）∵P_熱=550W，t=12min=720s，
∴電熱飲水機(jī)消耗的電能為：W=P_熱t=550W×720s=3.96×10⁵J．
（2）∵當(dāng)S閉合時(shí)，電路中只有R₂，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，
∴電阻R₂的阻值為：R₂===88Ω；
當(dāng)S斷開時(shí)，電阻R₁R₂串聯(lián)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，
∴R===484Ω，
因此電阻R₁的阻值為：R₁=R-R₂=484Ω-88Ω=396Ω．
答：（1）在加熱狀態(tài)下，該電熱飲水機(jī)工作12min消耗的電能是3.96×10⁵J．
（2）R₁的電阻為396Ω．
點(diǎn)評：本題重點(diǎn)考查了歐姆定律和電功公式的靈活運(yùn)用，綜合性比較強(qiáng)，有一定的難度，計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一和書寫．解決本題的關(guān)鍵：一是電功公式和歐姆定律公式的靈活運(yùn)用，二是利用表格和電路圖解決實(shí)際問題的能力．