Question

17．某電熱水瓶的銘牌如下表所示．若熱水瓶內裝滿水，在額定電壓下工作．求：
（1）加熱時通過電熱水瓶的電流是多少？
（2）由圖可知，開關S₁和S₂處于什么狀態(tài)時電熱水瓶處于加熱狀態(tài)？開關S₁和S₂處于什么狀態(tài)時電熱水瓶處于保溫狀態(tài)？
（3）假如晚上10h內電熱水瓶不關，一直處于保溫狀態(tài)，那么，一個月多消耗多少電能？（一個月按30天計算）

電源220V　50Hz
功率	加熱時　1200W
	保溫時　　30W
容量2L

Answer 1

分析 （1）根據P=UI求出加熱時通過電熱水瓶的電流；
（2）分析兩開關處于不同狀態(tài)時電路的連接方式，根據P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時，電路中的電阻越大，電熱水瓶的功率越小，處于保溫狀態(tài)，否則處于加熱狀態(tài)；
（3）根據W=UIt=Pt求出一個月多消耗的電能．

解答 解：（1）由P=UI可得，加熱時通過電熱水瓶的電流：
I=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.45A；
（2）由電路圖可知，S₁閉合，當開關S₂閉合時電路為R₁的簡單電路，當開關S₂斷開時R₁、R₂串聯，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，當S₁閉合、S₂斷開時，電路中的總電阻最大，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時電路中的總功率最小，電熱水瓶處于保溫狀態(tài)；
同理可知，當開關S₁、S₂閉合時，電路中的總電阻最小，電路中的總功率最大，電熱水瓶處于加熱狀態(tài)；
（3）一個月多消耗的電能：
W=Pt=30×10^-3kW×10h×30=9kW•h．
答：（1）加熱時通過電熱水瓶的電流是5.45A；
（2）開關S₁、S₂閉合時電熱水瓶處于加熱狀態(tài)，開關S₁閉合、S₂斷開時電熱水瓶處于保溫狀態(tài)；
（3）一個月多消耗的電能為9kW•h．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式的應用，分清電熱水瓶處于不同檔位時電路的連接方式是關鍵．