Question

小明同学家里的电热饮水机有加热和自动保温功能，保温可由机内温控开关S₀进行自动控制．小明从说明书上收集到如表中的部分数据和如图所示的电路原理图．已知电阻R₁的阻值为55Ω．求：

额定电压	220V
额定加热功率	920W
电源频率	50Hz

（1）电热饮水机在加热状态下工作5min消耗的电能；
（2）电热饮水机在保温时的电功率．

Answer 1

解：当S₀断开时，只有R₁接入电路；而当S₀闭合时，电路中两电阻并联，则总电阻小于R₁的阻值，则由功率公式P=得，S₀闭合时，电路中功率大，S₀闭合时，为加热状态；当S₀断开时，为保温状态；
（1）当开关S、S₀闭合时，电热饮水机处于加热状态，
W=P_额t=920W×5×60s=2.76×10⁵J；
（2）当开关S闭合，S₀断开时，只有R₂工作，此时电热饮水机处于保温状态，功率为P₂，
∵P=
∴加热时R₁消耗的电功率为P₁，
P₁===880W，
则R₂消耗的电功率即保温功率：
P₂=P-P₁=920W-880W=40W．
答：（1）电热饮水机在加热状态下工作5min消耗的电能2.76×10⁵J；
（2）电热饮水机在保温时的电功率40W．
分析：（1）已知加热功率和工作时间，利用W=Pt计算消耗的电能；
（2）已知加热时的总功率，又可根据P=计算出R₁消耗的电功率，两者之差就是保温功率．
点评：本题考查了电功和电功率的计算，关键是要知道无论是串联电路还是并联电路总功率等于各用电器消耗的电功率之和．