Question

17．某电热水瓶的铭牌如下表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作．求：
（1）加热时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）由图可知，开关S₁和S₂处于什么状态时电热水瓶处于加热状态？开关S₁和S₂处于什么状态时电热水瓶处于保温状态？
（3）假如晚上10h内电热水瓶不关，一直处于保温状态，那么，一个月多消耗多少电能？（一个月按30天计算）

电源220V　50Hz
功率	加热时　1200W
	保温时　　30W
容量2L

Answer 1

分析 （1）根据P=UI求出加热时通过电热水瓶的电流；
（2）分析两开关处于不同状态时电路的连接方式，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电热水瓶的功率越小，处于保温状态，否则处于加热状态；
（3）根据W=UIt=Pt求出一个月多消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI可得，加热时通过电热水瓶的电流：
I=$\frac{{P}_{加热}}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.45A；
（2）由电路图可知，S₁闭合，当开关S₂闭合时电路为R₁的简单电路，当开关S₂断开时R₁、R₂串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当S₁闭合、S₂断开时，电路中的总电阻最大，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电路中的总功率最小，电热水瓶处于保温状态；
同理可知，当开关S₁、S₂闭合时，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，电热水瓶处于加热状态；
（3）一个月多消耗的电能：
W=Pt=30×10^-3kW×10h×30=9kW•h．
答：（1）加热时通过电热水瓶的电流是5.45A；
（2）开关S₁、S₂闭合时电热水瓶处于加热状态，开关S₁闭合、S₂断开时电热水瓶处于保温状态；
（3）一个月多消耗的电能为9kW•h．

点评 本题考查了电功率公式、电功公式的应用，分清电热水瓶处于不同档位时电路的连接方式是关键．