Question

17．圖甲是一電熱飲水機，通過機內(nèi)溫控開關(guān)S進行自動控制，實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能，電路原理圖如圖乙所示，電源電壓恒為額定電壓220V，當開關(guān)S接a時電路中的電流為5A；當開關(guān)S接b時，電路消耗的電功率為66W，求：
（1）R₁的阻值；
（2）開關(guān)S接b時，電路中的電流；
（3）該飲水機在保溫狀態(tài)下工作100sR₂產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）當開關(guān)S接a時電路中只有R₁連入電路，已知此時的電壓和電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出R₁的阻值；
（2）當開關(guān)S接b時，已知電路消耗的電功率和電壓，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出電路中的電流；
（3）飲水機在保溫狀態(tài)下電阻R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出電路的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出R₂的阻值，然后根據(jù)Q=I²Rt求出100sR₂產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（1）由圖知：當開關(guān)S接a時電路中只有R₁連入電路，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得，R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
（2）開關(guān)S接b時，電阻R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)P=UI可得：電路中的電流I′=$\frac{P}{U}$=$\frac{66W}{220V}$=0.3A；
（3）電路的總電阻R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{0.3A}$=733Ω，
因為電阻R₁與R₂串聯(lián)，R₂=R-R₁=733Ω-44Ω=689Ω；
R₂產(chǎn)生的熱量Q=（I′）²Rt=（0.3A）²×689Ω×100s=6201J．
答：
（1）R₁的阻值為44Ω；
（2）開關(guān)S接b時，電路中的電流為0.3A；
（3）該飲水機在保溫狀態(tài)下工作100s，R₂產(chǎn)生的熱量為6201J．

點評 本題考查了歐姆定律公式、電功率公式、焦耳定律公式以及串聯(lián)電路電阻特點的應(yīng)用，是一道電學(xué)綜合題．