Question

电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），从说明书上收集到如下数据及图所示的电路原理图

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热时的功率	400W
保温时的功率	40W

（1）请分析说明温控开关S₀断开时，饮水机处于哪种工作状态？
（2）求电阻R₂的阻值．
（3）求电热饮水机在加热状态下的工作电流．

Answer 1

分析：（1）温控开关S₀断开时，只有R₂连入电路，分析电路电阻的大小，根据电功率公式分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态．
（2）根据欧姆定律和电功率公式的变形可计算电阻R₂的阻值．
（3）根据电功率公式可计算饮水机在加热状态下的工作电流．

解答：解：（1）当S₀断开时，只有R₂连入电路；当S₀闭合时，R₁R₂均被连入电路，且为并联．两种情况相比，当S₀断开时电路电阻大，饮水机的工作电流较小，根据P=UI可知，此时饮水机消耗的电功率也较小．故当S₀断开时饮水机处于保温状态．
（2）当S₀断开时，饮水机处于保温状态．由公式P=UI和I=

U

R

得：
电阻R₂的阻值R2=

U2

P2

=

(220V)2

40W

=1210Ω
答：电阻R₂的阻值为1210Ω．
（3）当S₀闭合时，饮水机处于加热状态．由P=UI得：
工作电流I=

P1

U

=

400W

220V

=1.82A
答：饮水机在加热状态下的工作电流为1.82A．

点评：本题考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式结合欧姆定律计算相关物理量的能力．