Question

飲水機是一種常見的家用電器，其工作原理可簡化為如圖所示的電路，其中S是一個溫控開關，R₁為發(fā)熱板．當飲水機處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，開關s自動切換到另一檔，飲水機便處于保溫狀態(tài)．
（1）當S接a時處于

 

狀態(tài)；S接b時處于

 

狀態(tài)．
（2）若飲水機加熱時發(fā)熱板的功率為550W，而保溫時發(fā)熱板的功率為88W．求電阻R₂的阻值．（不考慮溫度對阻值的影響）

Answer 1

分析：（1）當S接a時兩電阻串聯(lián)，接b時只有電阻R₁，電源電壓不變，根據(jù)公式P=

U2

R

可知，電路功率的大小．
（2）已知加熱時發(fā)熱板的功率，根據(jù)公式R=

U2

P

可求R₁的大小；根據(jù)公式P=I²R可求保溫時的電流，最后根據(jù)公式R=

U

I

求出電阻R₂的大小．

解答：解：（1）根據(jù)公式P=

U2

R

可知，電路電阻越大，功率越小，所以串聯(lián)時功率小，兩電阻串聯(lián)時，電路處于保溫狀態(tài)；也就是說開關接在a點時，處于保溫狀態(tài)；
S接b時，電路中只有電阻R₁，電路功率較大，所以處于加熱狀態(tài)；
故答案為：保溫；加熱．
（2）加熱時：發(fā)熱板的電功率P₁=550W
電阻R₁=

U2

P1

=

(220V)2

550W

=88Ω；       
保溫時：發(fā)熱板的電功率P₂=88W；
通過發(fā)熱板的電流I=

P2 R1

=

88W 88Ω

=1A；    
∴R₂兩端的電壓U₂=U-IR₁=220V-1A×88Ω=132V；
所以R₂=

U2

I

=

132V

1A

=132Ω．       
答：電阻R₂的阻值為132Ω．

點評：本題考查電阻、電流和電壓的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是對電路的分析．