Question

【题目】小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据如表，电路原理如图：

热水箱水量	额定电压	加热时功率	保温时功率
2kg	220V	440W	40W

（1）求电阻R1的阻值；

（2）求正常加热时通过饮水机的电流；

（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？

Answer 1

【答案】（1）求电阻R1的阻值为1210Ω；

（2）正常加热时通过饮水机的电流为2A；

（3）加热一次消耗的电能是1.32×105J．

【解析】试题分析：（1）由功率公式P=可知，电压一定时，电阻越小功率越大．由图可知，电热饮水机有两个状态，当S1闭合时，两个电阻并联，电阻最小，所以功率最大，是加热状态．当S1断开时，R1单独工作，大于并联的总电阻，所以功率变小，是保温状态．根据P=可求电阻R1的阻值；

（2）正常加热时，总功率是440W，有电压220V，可由P=UI变形算出电流；

（3）根据W=Pt求加热一次消耗的电能．

解：（1）当S1闭合时，R1、R2两个电阻并联，电阻最小，根据公式P=可知，电压一定，所以功率最大，是加热状态．当S1断开时，R1单独工作，电阻大于并联的总电阻，根据公式P=可知，电压一定，所以功率变小，是保温状态．

∴由P=得：

R1===1210Ω；

（2）由P=UI得：

I===2A；

（3）由P=得：

W=P额t=440W×5×60s=1.32×105J．

答：（1）求电阻R1的阻值为1210Ω；

（2）正常加热时通过饮水机的电流为2A；

（3）加热一次消耗的电能是1.32×105J．