Question

（2012?淮安二模）小华家电热饮水机的铭牌信息和电路原理图如图所示．其加热和保温两种工作状态，由机内温控开关S₂自动控制．

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热总功率	600W
保温功率	80W

（1）饮水机处于加热状态时，开关S₁、S₂工作状态是：

S₁、S₂均闭合

；饮水机处于保温状态时，开关S₁、S₂工作状态是：

S₁闭合、S₂断开

．
（2）小华将饮水机单独接在该电能表上正常加热30min，电能表的示数为多少？
（3）利用原有电路元器件，重新设计电路，实现饮水机的加热和保温两种功能，且由机内温控开关S₂自动控制．将电路图画在虚线框内．

Answer 1

分析：（1）将饮水机处于加热状态时的加热总功率和饮水机处于保温状态时的功率比较即可得出答案．
（2）已知加热时的功率，根据公式W=Pt可求消耗的电能，进一步求出电能表的示数；
（3）根据题目要求，要想实现“机内温控开关S₂自动控制”只能将R₁R₂串联，S₂并联在R₂两端．

解答：解：（1）当S₁、S₂均闭合时，R₁R₂并联，
此时的加热功率为600W，此时饮水机处于加热状态时；
当S₁闭合S₂断开时，电流只是通过R₂，此时的功率为80W；
所以此时饮水机处于保温状态．
故答案为：S₁、S₂均闭合；S₁闭合S₂断开．
（2）饮水机单独接在该电能表上正常加热30min，消耗的电能W=Pt=0.6kW×0.5h=0.3kW?h；
电能表的示数为82.6kW?h+0.3kW?h=82.9kW?h；
答：电能表的示数为82.9kW?h；
（3）将R₁R₂串联，S₂并联在R₂两端，如图所示：

点评：此题主要考查学生对电功率的计算，欧姆定律的应用电阻的串联和电阻的并联等知识点的理解和掌握，此题的难点在第（2）问，此外按题目要求设计电路图，对学生来说也是难点，所以此题属于难题．