Question

(10分)飲水機(jī)是一種常見的家用電器，其工作電路可簡(jiǎn)化為如圖1―4―12所示的電路，其中S是一溫度控制開關(guān)，當(dāng)水溫升高到一定溫度時(shí)，它會(huì)自動(dòng)切換，使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；R₀是飲水機(jī)加熱管的電阻，R是與加熱管串聯(lián)的電阻．下表是從其說明書中摘錄下的一些技術(shù)數(shù)據(jù)（不考慮R₀、R的阻值受溫度變化的影響，表中的功率均指加熱管的功率）．

額定電壓	220V
頻率	50Hz
加熱功率	550W
保溫功率	22W

（1）用你學(xué)過的物理知識(shí)推理、說明開關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)是處于加熱狀態(tài)，還是處于保溫狀態(tài)（要寫出必要的推導(dǎo)過程才能得分）．

（2）求R的阻值。

Answer 1

解析：

（1）根據(jù)P = UI= U ²/R可知，在電壓U=220V不變時(shí)，

當(dāng)溫度控制開關(guān)S接通時(shí)：P =  [電阻R被短接]

飲水機(jī)的功率：P_加 = ，所以飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)．

當(dāng)溫度控制開關(guān)S斷開時(shí)：P =  [電阻R、R₀串聯(lián)]

飲水機(jī)的功率：P_保 =，所以飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．

（2）根據(jù)題目所給表中技術(shù)數(shù)據(jù)：飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)：

 P_加 =550W，U = 220V

得R₀ =  =88Ω

飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)： P_保 =22W，U = 220V

得P_保 =

所以 （R₀＋R）=

（88Ω＋R）=

解得：R =2200Ω－88Ω= 2112Ω