Question

10．如圖1所示，某中學(xué)購(gòu)買了一批IC卡飲水機(jī)，下表是它的部分參數(shù)．物理興趣小組同學(xué)畫出該飲水機(jī)的工作電路圖．如圖2所示．請(qǐng)你回答：

××型號(hào)IC卡飲水機(jī)
額定電壓	220V
加熱功率	1210W
保溫功率	40W
容積	1.5L
加熱效率	大于85%

（1）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，溫控開關(guān)S₂應(yīng)當(dāng)斷開（選填“閉合”或“斷開”）．
（2）飲水機(jī)正常工作時(shí)的最大電流是多大？電熱絲R₂的阻值是多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，只有R₂接入電路，電路中電阻最小；當(dāng)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電路中電阻最大，電源電壓一定，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比較功率大小，進(jìn)而確定飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)；
（2）飲水機(jī)正常工作，處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過的電流最大，利用P=UI求最大電流；利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求電路中電阻，即R₂的阻值．

解答 解：
（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，只有R₂接入電路，電路中電阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時(shí)電功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，R₁與R₂是串聯(lián)連接，電路中電阻最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時(shí)電功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，只有R₂接入電路，電路中電阻最小，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電路中電流最大，
由P=UI可得最大電流：
I_最大=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω．
故答案為：（1）斷開；
（2）飲水機(jī)正常工作時(shí)的最大電流是5.5A，電熱絲R₂的阻值是40Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率主公式P=UI及其推導(dǎo)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是飲水機(jī)加熱、保溫檔的判斷．