Question

5．如圖為某電熱飲水機(jī)的電路原理圖．已知電源電壓保持220V不變，電阻R₁的阻值為1210Ω，電阻R₂的阻值為121Ω．
（1）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)（選填“保溫”或“加熱”）；
（2）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)電路消耗的總功率是40W；
（3）飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)電路消耗的總功率是440W．

Answer 1

分析 （1）分析開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路總電阻的大小關(guān)系，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比較功率的大小，進(jìn)一步判斷電路所處的工作狀態(tài)；
（2）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的總功率；
（3）飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路消耗的總功率．

解答 解：（1）當(dāng)S閉合、S₁斷開時(shí)電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電路中的總電阻最小，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；
（2）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，則電路的總功率：
P_保溫=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210Ω}$=40W；
（3）飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，電路中的總電阻：
R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{1210Ω×121Ω}{1210Ω+121Ω}$=110Ω，
電路消耗的總功率：
P_加熱=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{110Ω}$=440W．
故答案為：（1）加熱；（2）40；（3）440．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和并聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用，要注意并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻．