Question

7．如圖甲、乙所示是科學實驗小組的小吳和小范同學設計的電熱飲水機的模擬電路圖，它有加熱和保溫兩檔．其中S是溫控開關，R₁的阻值為176Ω，R₂的阻值為44Ω．求：

（1）當電熱飲水機處于保溫狀態(tài)時，其保溫功率分別為多大？
（2）請你指出這兩位同學設計的電路圖有什么缺陷，并說明原因．

Answer 1

分析 （1）利用I=$\frac{U}{R}$求出保溫時的電流，最后利用P=I²R求出保溫功率；
（2）從利用效率角度分析設計方案的優(yōu)點和缺陷．

解答 解：（1）由甲圖可知：當打開S時，R₁、R₂串聯(lián)，R_總=R₁+R₂=176Ω+44Ω=220Ω，
電路處于保溫狀態(tài)，保溫時電路中的電流I_保=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{220V}{220Ω}$=1A，
因為R₁為調節(jié)電阻，電路保溫時的功率由R₂提供，則P=${I}_{保}^{2}$R₂=（1A）²×44Ω=44W；
對于乙圖，當打開S時，R₁、R₂串聯(lián)，R_總=R₁+R₂=176Ω+44Ω=220Ω，
電路處于保溫狀態(tài)，保溫時電路中的電流I_保=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{220V}{220Ω}$=1A，由圖可知兩個電阻提供保溫功率，故P′=${I}_{保}^{2}$R=（1A）²×220Ω=220W；
（2）對于甲圖可知，只有部分熱量被利用，則其利用率低；對于乙圖電路可知，保溫功率能較大的被利用，其利用率高．
答：（1）當電熱飲水機處于保溫狀態(tài)時，其保溫功率分別為44W；220W；
（2）對于甲圖可知，只有部分熱量被利用，則其利用率低；對于乙圖電路可知，保溫功率能較大的被利用，其利用率高．

點評 此題所涉及到的知識點比較多，主要分清何時處于保溫狀態(tài)，看懂電路的連接是解題關鍵．