Question

【题目】学校教学楼有一个额定电压为220V 电热水器，如图是其简化了的工作电路图。已知电阻，，电源电压保持220V不变，利用开关S1、S2闭合与断开，可实现电热水器的加热和保温功能。求：

（1）开关S1闭合、S2断开，电热水器处在保温状态还是加热状态；

（2）电热水器处于保温状态时的功率；

（3）电热水器处于加热状态时，经过5min电流产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）保温状态（2）200W（3）660000J

【解析】

(1)由可知，当电压一定时，电阻越小，消耗的电功率越大；电阻越大，消耗的电功率越小；而且电热水器处在保温状态的电功率小于加热状态的电功率；由题图可知，当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联；当开关S1闭合、S2闭合时，电路是的简单电路，此时的电阻比两电阻串联时的电阻小，为加热状态；所以当开关S1闭合、S2断开时，电热水器处在保温状态；

(2)当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电热水器处在保温状态，此时的电功率是：

；

(3)当开关S1闭合、S2闭合时，电路是的简单电路，此时为加热状态；经过5min电流产生的热量是：

。

答：(1)开关S1闭合、S2断开，电热水器处在保温状态；

(2)电热水器处于保温状态时的功率是；

(3)电热水器处于加热状态时，经过5min电流产生的热量是。