Question

（2004•钦州）家用饮水机其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热

Answer 1

解题思路：（1）当S从接a到b时，根据串联电路的总电阻大于分电阻可知电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，再根据P=I2R判断R1消耗的电功率即可判断饮水机分别对应的工作状态．（2）保温时，两电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出发热管消耗的电功率；加热时，电路为R1的简单电路，根据P=U2R求出此时发热管消耗的电功率．

（1）当S接a时，两电阻串联；当S接b时，电路为R₁的简单电路

根据I=[U/R]和P=I²R可知：

S接a时，电路中电阻最大、电流最小，电功率最小，饮水机处于保温状态，

S接b时，电路中电阻最小、电流最大，电功率最大，饮水机处于加热状态．

（2）保温时，两电阻串联，

电路中的电流I=[U

R1+R2=

220V/100Ω+3×100Ω]=0.55A，

发热管R₁消耗的电功率：

P_1保温=I²R₁=（0.55A）²×100Ω=30.25W；

加热时发热管R₁消耗的电功率：

P₁′=[U

R1=

(220V)2/100Ω]=484W．

答：（1）S接a时，电路中电阻最大、电流最小，电功率最小，饮水机处于保温状态；

S接b时，电路中电阻最小、电流最大，电功率最大，饮水机处于加热状态；

（2）饮水机保温和加热时发热管R₁消耗的电功率各为30.25W、484W．

点评：

本题考点： 电功率的计算；串联电路的电流规律；欧姆定律的应用．

考点点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，会判断开关在不同位置时电路的连接情况和对应的电功率是关键．