Question

11．如圖是家庭裝修用的加熱與攪拌一體化攪拌器的簡(jiǎn)易工作原理電路圖．工作時(shí)，先在室溫下把某種液體放入容器中，只閉合溫控開(kāi)關(guān)S₁，電熱絲R₁對(duì)液體加熱，R₁=22Ω．當(dāng)液體達(dá)到既定溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S₁斷開(kāi)，溫控開(kāi)關(guān)S₂接通，電動(dòng)機(jī)與保溫電熱絲R₂同時(shí)正常工作，加入固體粉末，對(duì)容器中的液體攪拌并保持溫度液體不變．為保持容器內(nèi)液體的溫度不變，電流通過(guò)R₂向液體釋放熱量，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V 5A”字樣，S₁斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)攪拌器總功率1200W．忽略溫度對(duì)電阻的影響．求：
（1）只閉合溫控開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路正常工作5分鐘，電熱絲R₁產(chǎn)生的熱量；
（2）保溫電熱絲R₂的阻值．

Answer 1

分析 （1）只閉合溫控開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，加熱電熱絲正常工作時(shí)，根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}t$求出加熱電熱絲R₁5分鐘產(chǎn)生的熱量；
（2）溫控開(kāi)關(guān)S₁斷開(kāi)，溫控開(kāi)關(guān)S₂接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)與保溫電熱絲R₂同時(shí)正常工作，電路消耗的總功率減去電動(dòng)機(jī)的額定功率即為電熱絲R₂的消耗的電功率，利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出保溫電熱絲R₂的電阻值．

解答 解：
（1）只閉合溫控開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電熱絲R₁產(chǎn)生的熱量為：Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}t$=$\frac{（220V）^{2}}{22Ω}×300s$=6.6×10⁵J；
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的功率為：P₁=UI=220V×5A=1100W；
電熱絲R₂的功率為：P₂=P-P₁=1200W-1100W=100W；
保溫電熱絲R₂的阻值為：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω．
答：
（1）只閉合沮控開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路正常工作5分鐘，電熱絲R₁產(chǎn)生的熱量為6.6×10⁵J；
（2）保溫電熱絲R₂的電阻值為484Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式和電功率公式以及并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷路時(shí)電路的連接方式和工作的電路元件，要注意用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．