Question

（2012?津南区二模）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表数据及图所示的电路原理图．求：
（1）饮水机在加热状态下工作10min消耗了多少J的电能？
（2）饮水机在加热状态下的工作电流？
（3）电阻R₂的阻值？

热水箱水量	额定电压	加热时功率	保温时功率
2kg	220V	400W	40W

Answer 1

分析：（1）由表中数据求出加热状态下的功率，然后由W=Pt求出消耗的电能．
（2）由表中数据求出其额定电压与加热状态的功率，由P=UI的变形公式求出加热状态下的电流．
（3）由电路图可知，开关闭合时，两电阻并联，饮水机的功率最大，此时处于加热状态，当开关断开时，只有电阻R₂接入电路，饮水机功率较小，处于保温状态，由表找出保温功率，然后由电功率公式的变形公式求出电阻阻值．

解答：解：（1）加热状态下t=10min=600s消耗的电能：
W=P_加热t=400W×600s=2.4×10⁵J；
（2）∵P=UI，
∴加热状态下的电流：
I=

P加热

U

=

400W

220V

≈1.8A；
（3）∵P=

U2

R

，
∴电阻R₂=

U2

P保温

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
答：（1）饮水机在加热状态下工作10min消耗了2.4×10⁵J的电能．
（2）饮水机在加热状态下的工作电流是1.8A．
（3）电阻R₂的阻值1210Ω．

点评：本题考查了饮水机消耗的电能、电流、电阻问题，分析清楚电路结构、由表中数据求出额定电压与相应功率，应用电功率变形公式即可正确解题．