解题思路:(1)由功率公式P=
U
2
R
可知,电压一定时,电阻越小功率越大.由图可知,电热饮水机有两个状态,当S1闭合时,两个电阻并联,电阻最小,所以功率最大,是加热状态.当S1断开时,R1单独工作,大于并联的总电阻,所以功率变小,是保温状态.根据P=
U
2
R
可求电阻R1的阻值;
(2)正常加热时,总功率是440W,有电压220V,可由P=UI变形算出电流;
(3)根据W=Pt求加热一次消耗的电能.
(1)当S1闭合时,R1、R2两个电阻并联,电阻最小,根据公式P=
U2
R可知,电压一定,所以功率最大,是加热状态.当S1断开时,R1单独工作,电阻大于并联的总电阻,根据公式P=
U2
R可知,电压一定,所以功率变小,是保温状态.
∴由P=
U2
R得:
R1=
U2
P保温=
(220V)2
40W=1210Ω;
(2)由P=UI得:
I=
P加热
U=[440W/220V]=2A;
(3)由P=[W/t]得:
W=P额t=440W×5×60s=1.32×105J.
答:(1)求电阻R1的阻值为1210Ω;
(2)正常加热时通过饮水机的电流为2A;
(3)加热一次消耗的电能是1.32×105J.
点评:
本题考点: 电功率的计算;电功率与电压、电流的关系.
考点点评: 本题通过电热饮水机考查了电功率的概念和公式的运用.要注意的是加热时R1、R2两个电阻都是工作的.加热功率是两电阻并联的总功率.再就是要重视功率公式的变形公式的运用.