Question

12．如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示．

额定电压	220V
额定加热功率	550W
指示灯功率	0.2W
袋内充水质量	1kg
自动断电温度	65℃

请你计算，电热水袋正常加热时：
（1）通过发热体R的电流．
（2）发热体R的阻值．
（3）通电10min，发热体R消耗的电能．
（4）分析图乙和表中数据，比较红色指示灯L和发热体R的电阻大小，并简要说明理由．

Answer 1

分析 （1）电热水袋正常加热时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过发热体R的电流；
（2）根据欧姆定律求出发热体R的阻值；
（3）根据W=Pt求出通电10min发热体R消耗的电能；
（4）由电路图可知，红色指示灯L和发热体R是并联的，两电阻两端的电压相等，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析两电阻阻值的大小．

解答 解：（1）由P=UI可得，电热水袋正常加热时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{550W}{220V}$=2.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，电热水袋正常加热时的电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{2.5A}$=88Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，通电10min，发热体R消耗的电能：
W=Pt=550W×60s×10=3.3×10⁵J；
（4）由图可见，红色指示灯L和发热体R是并联的，两端电压相等，发热体的功率要比指示灯的功率大得多，根据电功率的计算P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在电压U相等的情况下，功率P大的，电阻R反而小，因此发热体的电阻要小于指示灯的电阻．
答：（1）通过发热体R的电流为2.5A；
（2）发热体R的阻值为88Ω；
（3）通电10min，发热体R消耗的电能为3.3×10⁵J；
（4）红色指示灯L的电阻大；理由：电热水袋工作时，红色指示灯L和发热体R是并联的，两用电器两端的电压相等，指示灯L的功率小，则通过指示灯的电流小，由I=U/R可知指示灯L的电阻大．

点评 本题考查了求电流、电阻、电功以及判断电阻阻值大小关系等问题，由铭牌获取所需信息，熟练应用电功率公式及其变形公式即可正确解题．