Question

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，他們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同．如圖為某種電熱式用電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲R₁、R₂和自動開關(guān)S．
（1）當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？
（2）用電器由照明電路供電（U=220V），設(shè)R₁=121Ω，R₂=484Ω，則加熱時(shí)用電器的電功率P₁和保溫時(shí)用電器的電功率P₂分別為多大？

Answer 1

分析：（1）S閉合，R₂被短路，利用P=

U2

R

和電路的結(jié)構(gòu)可知S閉合時(shí)的狀態(tài)；
（2）首先判斷當(dāng)開關(guān)S斷開和閉合時(shí)，熱水器處于什么狀態(tài)，再利用P=

U2

R

公式和串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)求出電功率P₁和保溫時(shí)用電器的電功率P₂．

解答：解：（1）S閉合，R₂被短路，電路中只有R₁工作，電路電壓一定，接入電路電阻變小，由公式 P=

U2

R

知，電功率變大，電路處于加熱狀態(tài)；
S斷開，電路電壓一定，接入電路電阻變大，功率變小，電路處于保溫狀態(tài)．
（（2）加熱狀態(tài)時(shí) P 1=

U2

R 1

=

(220V)2

121Ω

=400W；
保溫狀態(tài)時(shí)  P 2=

U2

R 1+R 2

=

(220V)2

121Ω+484Ω

=80W
答：
（1）當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，用電器分別處于加熱和保溫狀態(tài)．
（2）加熱時(shí)用電器的電功率P₁和保溫時(shí)用電器的電功率P₂分別為400W和80W．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對電功率公式P=

U2

R

的掌握和運(yùn)用，以及串聯(lián)電路中電阻的特點(diǎn)．此題的難點(diǎn)是知道開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的連接情況．