Question

【題目】某校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)智能供暖器，電路如圖所示，電源兩端的電壓U為220V，R1和R2是兩個(gè)供熱電阻絲，S1、S2是溫控開關(guān)，工作過程如下：當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，S1、S2都閉合；當(dāng)氣溫等于或高于25℃時(shí)，S2斷開，此時(shí)電流表的示數(shù)為lA，電阻絲R1的電功率為20W（忽略溫度對電阻絲的影響），
求：
（1）電阻絲R2的阻值是多少？
（2）當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，電路工作0.5h消耗電能是多少千瓦時(shí)？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)氣溫等于或高于25℃時(shí)，S2斷開，R1與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

此時(shí)R1的電功率為20W，由P=I2R可得，電阻絲R1的阻值：

R1= = =20Ω，

由I= 可得，電路的總電阻：

R= = =220Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電阻絲R2的阻值：

R2=R﹣R1=220Ω﹣20Ω=200Ω

（2）解：當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，S1、S2都閉合，電路為R1的簡單電路，

此時(shí)電路的總功率：

P= = =2420W=2.42kW，

由P= 可得，電路工作0.5h消耗電能：

W=Pt=2.42kW×0.5h=1.21kWh

【解析】（1）當(dāng)氣溫等于或高于25℃時(shí)，S2斷開，R1與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)P=I2R求出電阻絲R1的阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出電阻絲R2的阻值；（2）當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，S1、S2都閉合，電路為R1的簡單電路，根據(jù)P=UI= 求出電路的總功率，利用W=Pt求出電路工作0.5h消耗電能．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功的計(jì)算(電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．