Question

右图是教室里使用的某品牌饮水机的简化电路图．R是一个阻值为100欧的电阻，用来给瓶胆内的水加热．S₂是一个温控开关，它能根据瓶胆内水的温度自动断开或闭合，从而使水温保持在85℃-95℃之间．
（1）教室里电路的电压是______．
（2）早晨第一个走进教室的同学闭合开关S₁，此时开关S₂也处于闭合状态．当温度上升到______℃时，S₂将自动断开．
（3）该饮水机在给水加热时，通过R的电流是多少？
（4）由于粗心16：00放学时，谁都没有去关饮水机，直到第二天7：00第一个同学进教室后才发现．这一个晚上浪费了多少电能？（假如开关S₂在晚上有1/6的时间处于闭合状态）

Answer 1

【答案】分析：（1）家庭用电的电压是220V．
（2）S₂是一个温控开关，它能根据瓶胆内水的温度自动断开或闭合，从而使水温保持在85℃-95℃之间，所以当温度低于85℃时S₂自动闭合，当温度高于95℃时S₂自动断开．
（3）利用欧姆定律I=求出通过R的电流．
（4）利用电能的计算公式W=Pt=UIt求出消耗的电能．
解答：解：（1）教室内照明电路的电压是220V；
（2）闭合开关S₁，此时瓶胆内水的温度低于85℃，开关S₂也处于闭合状态，电阻给水加热，当温度上升到 95℃时，S₂将自动断开．
故答案为：（1）220V；（2）95．
（3）R中的电流为I===2.2A．
答：通过R的电流是2.2A．
（4）从16：00放学到第二天7：00共15个小时，开关S₂有1/6的时间处于闭合状态，
所以电阻R的工作时间为t=15h×=2.5h=9000s，
所以浪费的电能为W=Pt=UIt=220V×2.2A×9000s=4.356×10⁶J．
答：这一个晚上浪费了4.356×10⁶J电能．
点评：本题主要考查了欧姆定律和电能的计算公式，难点是推敲各开关的功能，和开闭条件，关键是理解题干对开关的介绍．