Question

【題目】家庭用的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態．加熱前溫控開關S1處于閉合狀態，閉合開關S后飲水機開始加熱，當水箱內水溫達到98℃時溫控開關S1自動斷開，飲水機處于保溫狀態；當水溫降至一定溫度t時，S1又閉合重新加熱．飲水機的銘牌數據與電路原理圖如下：

水箱容量	額定電壓	加熱功率	保溫功率
2L	220V	440W	40W

求：
（1）正常加熱時通過飲水機的電流；
（2）正常加熱時電阻R2的阻值；
（3）若飲水機重新加熱一次的時間為5min，加熱一次消耗的電能．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵P=UI，

∴正常加熱時通過飲水機的電流：I= = =2A

（2）解：∵P=

∴由銘牌表數據知加熱時R2的功率：P=P加熱﹣P保溫，

∴P加熱﹣P保溫= ，

則440W﹣40W=

解得：R2=121Ω

（3）解：已知P加熱=440W，t=5min=300s，

∵P= ，

∴W=P加熱t=440W×300s=1.32×105J

【解析】（1）已知加熱功率和電壓，利用I= 計算電流；（2）分析電路可知，當開關S1斷開時，電路中只有R1時，電路處于保溫狀態，閉合開關S后飲水機開始加熱，由銘牌表數據知加熱時R2的功率為：P加熱﹣P保溫= ，代入數值即可求解．（3）由銘牌表數據知加熱功率為440W，根據P= 可求得加熱一次消耗的電能．